中距空战能力和飞机的气动性能关系不大，主要由超视距空战武器和航电决定。F-35可以在机内武器舱里携带4枚AIM-120（洛克希德计划进一步扩大到6枚），AN/APG-81主动电扫雷达更是十分先进，座舱显示则采用了最先进的大屏幕。F-35的中距拦射能力无疑出众。不过和第三代战斗机相比，F-35的雷达没有本质性的优越性，或者说，没有第三代战斗机经过升级也达不到的能力。AIM-120主动雷达制导中程空空导弹更是第三代战斗机也已经普遍装备的东西，F-35不占优越性。
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F-35未来可能的6枚AIM-120布置
既然在航电和武器上没有实质性的差距，在中距离对射中，隐身、速度、机动性和电子对抗能力就是影响交换率的主要因素。
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AN/APG-81主动电扫雷达
F-35无疑比第三代战斗机具有更优秀的隐身性能，隐身不是在雷达上消失，只是降低雷达的稳定锁定距离。F-35的隐身不及F-22或者B-2，在空战中也无法通过路径规划来最大限度地降低敌方雷达的探测机率。在理论上，F-35可以通过特别强大的机载电子战系统对所有空中电磁威胁实时定位，实时计算最低可探测性路径。但现在还没有F-35有这方面能力的报道，也没有这样做法的有效性的分析，毕竟这不比有地形地物掩蔽的低空，在万里无垠的蓝天里，对方不仅在空中高速机动，还有多平台在空中同时照射战斗空域，F-35只要作任何转弯动作，大角度横滚时雷达投影面积急剧增加，暴露机会也同步增加。
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