Lockheed Martin F-22 Raptor

Le F-22 n'est pas né d'une feuille blanche, mais d'un diagnostic de renseignement. Au début des années quatre-vingt, l'Armée de l'air des États-Unis conclut que l'efficacité du F-15 Eagle et du F-16 Fighting Falcon serait érodée par une combinaison de menaces émergentes venues d'Union soviétique : de nouveaux missiles sol-air intégrés dans des réseaux de défense antiaérienne denses, l'entrée en service de l'avion de détection et de contrôle aéroporté Beriev A-50 « Mainstay » et la prolifération de chasseurs de la classe du Sukhoi Su-27 « Flanker » et du Mikoyan MiG-29 « Fulcrum ». En 1981, l'USAF lança le programme Advanced Tactical Fighter (ATF) pour remplacer les deux appareils, sous le nom de code « Senior Sky ».

Le scénario qui dictait la conception était très précis : une invasion soviétique et du Pacte de Varsovie en Europe centrale. Dans ce contexte, l'ATF devait mener les opérations offensives et défensives de contre-aviation (OCA/DCA) dans un environnement intensément disputé, pour ouvrir ensuite la voie aux échelons suivants d'avions d'attaque et d'interdiction de l'OTAN contre les formations terrestres. Pour y parvenir, l'USAF misa sur un bond ambitieux appuyé sur les technologies qui pointaient à l'horizon de la conception des chasseurs : matériaux composites, alliages légers, commandes de vol et avionique avancés, groupes motopropulseurs plus puissants capables de croisière supersonique — la supercroisière, aux alentours de Mach 1,5 — et technologie furtive pour réduire l'observabilité.

Le processus administratif fut long. L'USAF publia une demande d'information (RFI) à l'industrie en mai 1981 et, après une période de développement de concepts et de spécifications, le bureau du programme émit en septembre 1985 la demande d'offres de la phase de démonstration et validation (Dem/Val), avec des exigences mettant fortement l'accent sur la furtivité, la croisière supersonique et la maniabilité. La demande fut retouchée après sa publication initiale : en décembre 1985 les exigences de réduction de signature furent durcies, et en mai 1986 s'ajouta l'obligation de construire des prototypes démonstrateurs capables de voler. Vu l'ampleur de l'investissement nécessaire pour développer ces technologies, la formation d'équipes entre entreprises fut encouragée.

Sur les sept sociétés candidates, Lockheed et Northrop furent sélectionnées le 31 octobre 1986 comme finalistes de Dem/Val. Lockheed se présenta via sa division Skunk Works à Burbank (Californie), associée à Boeing et General Dynamics ; Northrop s'allia à McDonnell Douglas. Les deux équipes entamèrent une phase Dem/Val de cinquante mois devant culminer avec le vol de leurs prototypes démonstrateurs de technologie respectifs, le Lockheed YF-22 et le Northrop YF-23. Il convient de souligner une nuance souvent perdue dans le récit populaire : bien qu'ils représentaient des conceptions rivales, les prototypes n'étaient pas conçus comme une compétition de vol entre appareils, mais comme une démonstration de faisabilité du concept et d'atténuation des risques. En parallèle, Pratt & Whitney et General Electric se disputaient le moteur de l'ATF.

Dem/Val se concentra sur l'ingénierie des systèmes, les plans de développement technologique et la réduction des risques, plutôt que sur le gel d'une conception précise d'avion. La preuve en est qu'après la sélection, l'équipe de Lockheed reconçut entièrement la configuration de la cellule à l'été 1987 à la suite de l'analyse des masses : parmi les changements notables figurent le passage d'une aile trapézoïdale en flèche à une voilure en delta en forme de losange et la réduction de la surface en plan du nez.

Le travail s'appuya sur des méthodes analytiques et empiriques à une échelle peu habituelle : dynamique des fluides numérique et conception assistée par ordinateur, dix-huit mille heures de soufflerie rien que pendant Dem/Val, ainsi que des calculs et mesures de surface équivalente radar sur pylônes d'essai. L'avionique fut testée sur des prototypes au sol et dans des laboratoires volants. Durant cette phase, le bureau du programme mit à profit les études de compromis des deux équipes pour revoir les spécifications du système et ajuster ou supprimer les exigences qui pesaient lourdement sur la masse et le coût pour une valeur marginale. Ainsi, l'exigence de décollage et d'atterrissage court (STOL) fut assouplie jusqu'à permettre l'élimination des inverseurs de poussée, avec une économie de masse substantielle ; les radars latéraux et le système dédié de recherche et de poursuite infrarouge (IRST) furent finalement supprimés — bien que l'espace et le refroidissement aient été conservés pour les ajouter plus tard —, et le siège éjectable fut ramené d'une conception nouvelle à l'ACES II déjà existant. Malgré les efforts des deux équipes pour contenir la masse, les estimations de masse maximale au décollage passèrent de 22 700 à 27 200 kg (50 000 à 60 000 lb), ce qui éleva à son tour l'exigence de poussée du moteur de la classe des 133 kN à celle des 156 kN (30 000 à 35 000 lbf).

Chaque équipe construisit deux véhicules aériens prototypes, un pour chaque option de moteur. Le YF-22 effectua son premier vol le 29 septembre 1990 et démontra lors d'essais la supercroisière, des manœuvres à forte incidence et le tir de missiles air-air depuis des soutes internes. Après les essais à la base aérienne d'Edwards, les équipes présentèrent en décembre 1990 leurs résultats et leurs propositions de conception pour le développement à échelle réelle. Le 23 avril 1991, le secrétaire de l'Armée de l'air, Donald Rice, annonça l'équipe de Lockheed et Pratt & Whitney vainqueurs des compétitions d'avion et de moteur.

Les deux conceptions satisfaisaient ou dépassaient toutes les exigences de performance. Le YF-23 fut jugé plus furtif et plus rapide ; le YF-22, avec ses tuyères à poussée vectorielle, se révéla plus maniable, en plus d'être moins cher et moins risqué, ayant volé nettement plus de sorties et d'heures d'essai que son rival. La presse spécula aussi que la conception de Lockheed s'adaptait mieux au Navy Advanced Tactical Fighter (NATF), la variante embarquée avec laquelle la Marine américaine envisageait de remplacer le F-14 Tomcat ; ce programme, qui aurait exigé des ailes à géométrie variable pour réduire la vitesse d'approche tout en conservant des performances de la classe Mach 2 et une charge d'armement élargie avec l'AIM-152 AAAM, l'AGM-88 HARM et l'AGM-84 Harpoon, fut annulé en 1991 en raison des restrictions budgétaires, et pour l'année fiscale 1992 la Marine l'avait abandonné.

Le programme passa formellement au développement à échelle réelle — ingénierie et développement de fabrication, ou EMD — en août 1991. La conception de production, désignée en interne Configuration 645, avait évolué jusqu'à s'écarter sensiblement du YF-22, un appareil resté immature car figé peu après la refonte de 1987. Bien que la disposition générale demeurât reconnaissable, la géométrie extérieure changea beaucoup : la flèche du bord d'attaque de l'aile fut réduite de 48° à 42° ; les dérives verticales furent déplacées vers l'arrière et perdirent 20 % de surface ; la forme du radôme fut modifiée pour améliorer le comportement du radar ; les extrémités des ailes furent tronquées pour loger des antennes et le frein aérodynamique dédié fut supprimé. Pour améliorer la visibilité du pilote, le poste de pilotage fut avancé de 18 cm (7 pouces) et les entrées d'air reculées de 36 cm (14 pouces). La longueur totale diminua de 0,6 m (2 pieds) et l'envergure augmenta de 0,5 m (1,5 pied). Les bords de fuite du fuselage, de l'aile et des dérives furent affinés pour améliorer l'aérodynamique, la résistance structurelle et la signature radar, et la structure fut calculée pour une durée de vie en service de 8 000 heures. Le nouveau modèle fut validé par plus de dix-sept mille heures supplémentaires de soufflerie et par des essais de surface radar à Helendale (Californie) et sur le champ RATSCAT de l'USAF avant le premier vol. L'augmentation de masse durant l'EMD, provoquée par des exigences strictes de survivabilité balistique et par des capacités ajoutées, réduisit légèrement l'autonomie et les performances de manœuvre prévues.

Outre les avancées en cellule et propulsion, l'avionique du F-22 n'avait pas de précédent en complexité ni en ampleur pour un avion de combat : elle intégrait de multiples systèmes de capteurs et d'antennes — guerre électronique, communications, identification ami-ennemi — et un programme de 1,7 million de lignes de code écrit en Ada. L'avionique devint fréquemment le facteur qui dictait le rythme de tout le programme. Face à l'avancée vertigineuse de l'informatique et des semi-conducteurs, l'architecture système PAVE PILLAR du département de la Défense fut adoptée, ainsi que la technologie du programme VHSIC de circuits intégrés à très haute vitesse ; les besoins de calcul équivalaient à ceux de plusieurs superordinateurs Cray de l'époque pour parvenir à la fusion des capteurs. Pour anticiper les problèmes et roder le développement du programme de mission, le logiciel fut testé au sol au Laboratoire d'intégration avionique de Boeing et en vol sur un Boeing 757 modifié avec les capteurs et l'avionique du F-22, le banc d'essai volant. Comme une bonne partie de la conception de l'avionique eut lieu dans les années quatre-vingt-dix, juste au moment où l'industrie électronique cessait d'avoir le militaire comme marché prédominant, les améliorations ultérieures s'avérèrent d'abord difficiles et lentes en raison du changement des normes industrielles : par exemple, le C/C++ supplanta l'Ada comme langage dominant.

La répartition du travail resta assez équilibrée de Dem/Val à l'EMD : Lockheed, en tant que maître d'œuvre principal, se chargea du fuselage avant et des surfaces de commande, General Dynamics du fuselage central et Boeing du fuselage arrière et des ailes. Lockheed racheta en 1993 le portefeuille de chasseurs de General Dynamics à Fort Worth (Texas), ce qui lui donna le contrôle de la majeure partie de la fabrication de la cellule, et fusionna en 1995 avec Martin Marietta pour former Lockheed Martin. Le travail de Dem/Val avait été effectué surtout dans les installations de Skunk Works à Burbank et Palmdale (Californie), mais le bureau du programme et l'EMD furent transférés à Marietta (Géorgie), où eut lieu l'assemblage final ; Boeing fabriqua des composants de la cellule, intégra l'avionique et développa les systèmes d'instruction à Seattle (Washington).

Le contrat d'EMD commanda à l'origine sept F-22A monoplaces et deux F-22B biplaces, mais le biplace fut annulé en 1996 pour réduire les coûts de développement et ses commandes furent converties en monoplaces. Le premier F-22A, un appareil d'EMD portant le numéro de queue 91-4001, fut présenté à l'usine 6 de l'Armée de l'air, sur la base de la réserve aérienne de Dobbins à Marietta, le 9 avril 1997, où il reçut officiellement le nom « Raptor ». Il vola pour la première fois le 7 septembre 1997, avec le pilote d'essai en chef Alfred « Paul » Metz aux commandes. En septembre 2002, la désignation changea brièvement en F/A-22, imitant le F/A-18 Hornet de la Marine et cherchant à souligner une capacité d'attaque au sol prévue, en pleine controverse sur le rôle et la pertinence de l'appareil ; la désignation F-22 fut rétablie en décembre 2005, lors de l'entrée en service de l'avion.

Le programme d'essais en vol comprenait les sciences du vol, les essais de développement et l'évaluation opérationnelle initiale (IOT&E) menée par le 411e escadron d'essais en vol à Edwards, ainsi que l'évaluation opérationnelle de suivi et le développement des tactiques et de l'emploi opérationnel par le 422e escadron d'essais et d'évaluation à la base de Nellis (Nevada). Neuf appareils d'EMD affectés au 411e participèrent au programme au sein de la force combinée d'essais d'Edwards. Les deux premiers avions furent consacrés à l'expansion du domaine de vol — qualités de vol, performances, propulsion et largage de charges — ; le troisième, premier doté d'une structure interne de niveau production, testa les charges en vol, le flottement et le largage de charges, et deux F-22 non volants furent en outre construits pour des essais statiques et de fatigue. Les appareils suivants et le banc volant Boeing 757 testèrent l'avionique, les qualifications environnementales et les observables, et le premier logiciel doté d'une capacité de combat, le bloc 3.0, vola en 2001.

Les essais menèrent à plusieurs modifications de conception structurelle et à des retrofits pour les premiers lots, dont le renforcement des dérives pour résoudre le buffeting dans certaines conditions. Le Raptor 4001 fut retiré des essais en vol en 2000 et envoyé à la base de Wright-Patterson pour des essais de survivabilité, incluant des tirs réels et un entraînement à la réparation des dommages de combat ; d'autres F-22 d'EMD retirés furent reconvertis en entraîneurs de maintenance.

La fin de la Guerre froide et la dissolution de l'Union soviétique en 1991 eurent un impact majeur sur le financement du programme, puisque le F-22 avait été conçu pour battre les chasseurs soviétiques réels et projetés. Le département de la Défense abaissa l'urgence des nouveaux systèmes d'armes et les années suivantes apportèrent des coupes budgétaires successives, de sorte que l'EMD fut « rephasé » — reprogrammé et prolongé — à plusieurs reprises. La sophistication de l'avion et ses nombreuses innovations exigeaient en outre des essais approfondis, ce qui aggrava les surcoûts et les retards, en particulier dans l'avionique de mission. Certaines capacités furent reportées à des améliorations postérieures à l'entrée en service, réduisant le coût initial mais augmentant le coût total du programme. La production à plein régime démarra en mars 2005 et l'EMD s'acheva en décembre de la même année, après que la force d'essais eut effectué 3 496 sorties et plus de 7 600 heures de vol. En 2006, l'équipe de développement du F-22 reçut le Trophée Collier, la plus prestigieuse récompense de l'aviation américaine.

L'USAF envisagea initialement une commande de 750 ATF pour un coût total de programme de 44,3 milliards de dollars et un coût d'acquisition de 26,3 milliards en dollars de l'exercice fiscal 1985, avec un démarrage de la production en 1994 et une entrée en service au milieu ou à la fin des années quatre-vingt-dix ; il s'agissait, pour l'essentiel, d'un remplacement un pour un de la flotte de supériorité aérienne F-15A/B/C/D. La Major Aircraft Review de 1990, dirigée par le secrétaire à la Défense Dick Cheney, ramena le chiffre à 648 appareils avec un démarrage en 1996 et une entrée en service au début ou au milieu des années 2000. Après la fin de la Guerre froide, le chiffre descendit à 442 dans la Bottom-Up Review de 1993, tandis que l'USAF fixait finalement son besoin à 381 appareils pour soutenir sa structure de force expéditionnaire, avec les dernières livraisons en 2013.

Tout au long du développement et de la production, le programme fut scruté sans relâche pour son coût, et des alternatives moins chères furent proposées, telles que des versions modernisées du F-15 ou du F-16, bien que l'USAF considérât que le F-22 apportait le plus grand gain de capacité face à des adversaires de premier plan par dollar investi. L'instabilité du financement avait réduit le total à 339 en 1997, et en 1999 le Congrès faillit arrêter la production. Bien que les fonds aient été rétablis, le nombre prévu continua de chuter en raison des retards et des surcoûts de l'EMD, jusqu'à 277 en 2003. En 2004, l'attention se portant sur la guerre asymétrique de contre-insurrection en Irak et en Afghanistan, le département de la Défense dirigé par Donald Rumsfeld réduisit l'acquisition à 183 appareils de production malgré le besoin de 381 de l'Armée de l'air ; ce chiffre fut financé par un contrat pluriannuel attribué en 2006, les avions étant répartis dans sept escadrons de combat, et le coût total du programme fut estimé à 62 milliards de dollars, soit environ 92,5 milliards de 2024. En 2008, la loi de crédits de la Défense releva le nombre à 187.

La production fit vivre plus de mille sous-traitants et fournisseurs répartis dans 46 États et jusqu'à 95 000 emplois, s'étala sur quinze ans et atteignit un rythme maximal d'environ deux avions par mois, à peu près la moitié de la cadence prévue en 1990 ; le premier lot de production fut attribué en septembre 2000. Lorsque la fabrication s'éteignit, en 2011, le coût total du programme était estimé à environ 67,3 milliards de dollars — près de 360 millions par avion de production livré —, dont 32,4 milliards dépensés en recherche, développement, essais et évaluation et 34,9 milliards en acquisition et construction militaire, en dollars courants. Le coût incrémental d'un F-22 supplémentaire fut estimé à 138 millions en 2009, soit environ 196 millions de 2024.

Au total, 195 F-22 furent construits. Les deux premiers étaient des appareils d'EMD en configuration Bloc 1.0 pour les essais initiaux et l'expansion du domaine de vol ; le troisième était un Bloc 2.0 doté de la structure interne représentative de la production, ce qui lui permit de tester des charges de vol complètes. Six autres appareils d'EMD furent construits en configuration Bloc 10 pour le développement et l'essai des améliorations, et les deux derniers furent considérés comme essentiellement de qualité production. La production pour les escadrons opérationnels consista en 74 appareils d'instruction Bloc 10/20 et 112 de combat Bloc 30/35, soit un total de 186 — ou 187 si l'on compte les véhicules représentatifs de production et certains appareils d'EMD — ; l'un des Bloc 30 est dédié aux sciences du vol à Edwards. Vers 2020, les Bloc 20 du lot 3 et suivants avaient été mis à niveau au standard Bloc 30 dans le cadre du Plan de configuration commune, portant la flotte Bloc 30/35 à 149 appareils et laissant 37 en configuration Bloc 20 pour l'instruction.

Peu de programmes d'armement ont été examinés avec autant d'insistance que celui-ci, et la série de rapports du Government Accountability Office (GAO) et du Congressional Research Service (CRS) permet de suivre année après année la tension entre ce que l'Armée de l'air voulait acheter et ce que le Congrès était disposé à payer. Le premier avertissement sérieux arriva en juin 1996, lorsque le sous-secrétaire aux Acquisitions de l'Armée de l'air créa une équipe conjointe d'estimation (Joint Estimating Team) pour calculer le coût le plus probable du programme et identifier des initiatives réalistes de contention. En janvier 1997, l'équipe conclut que les coûts augmenteraient d'environ 1,5 milliard de dollars par rapport aux estimations précédentes et qu'il faudrait davantage de temps pour achever la phase de développement et de démonstration ; ses recommandations de restructuration furent adoptées par l'Armée de l'air et par le département de la Défense.

La réaction du Congrès fut inhabituellement ferme : la loi d'autorisation de la Défense pour l'exercice fiscal 1998, promulguée en novembre 1997, imposa des plafonds légaux de dépense de 18 688 millions de dollars pour le développement et de 43,4 milliards pour la production. Le texte ne fixait en revanche pas le nombre d'avions à acheter avec cet argent, de sorte que le plafond portait sur l'enveloppe budgétaire et non sur la flotte : si le coût unitaire montait, la quantité baissait d'elle-même. La loi permettait d'ajuster les deux plafonds selon l'inflation postérieure au 30 septembre 1997 et selon les changements réglementaires, et l'Armée de l'air les réajusta rapidement à 18 939 millions pour le développement et à 40 940 millions pour la production ; les années suivantes, le plafond de production évolua à 37,6 puis à 37,5 milliards selon le réajustement en vigueur. Environ 1,575 milliard associé aux six véhicules représentatifs de production restaient hors du décompte, bien que le plafond inclue environ 200 millions d'acquisition anticipée s'y rapportant.

Une bonne partie de l'équilibre du programme reposait sur les plans dits de réduction des coûts de production. Les contractants de la cellule et du moteur, avec le bureau du programme, en arrivèrent à identifier environ 1 240 plans pour une valeur totale de 21 milliards de dollars. En août 2000, le GAO avertit qu'environ la moitié de cette économie restait à concrétiser : sur dix plans examinés, totalisant 6,8 milliards, quatre d'entre eux — 5,6 milliards — risquaient de ne pas être atteignables car ils dépendaient de décisions relevant du département de la Défense ou du Congrès lui-même ; un seul, évalué à environ 1,5 milliard, exigeait une autorisation législative pour un contrat pluriannuel. En 2001, les contractants chiffraient déjà les plans à environ 26,5 milliards, mais les estimations officielles divergeaient de façon frappante : pour les 333 appareils alors prévus, les estimateurs de l'Armée de l'air projetaient 39,6 milliards et ceux du bureau du secrétaire à la Défense 46,6 milliards, chiffres obtenus en ajoutant 1,1 milliard pour deux avions approuvés lors de l'exercice fiscal 1999 à des projections de 38,5 et 45,5 milliards pour 331 appareils. Les deux dépassaient le plafond légal, et le GAO recommanda de les concilier.

En 2003, le département de la Défense avait identifié une croissance estimée du coût de production d'environ 18 milliards en seulement six ans. Le GAO signala alors que l'Armée de l'air n'avait pas entièrement financé les programmes d'amélioration de la production, de sorte que ses 3,7 milliards de compensations prévues pouvaient ne jamais se matérialiser, et que l'estimation officielle en vigueur laissait de côté environ 1,3 milliard qui aurait dû être comptabilisé. Un an plus tard, en 2004, le diagnostic était plus sévère : les coûts de développement avaient augmenté de 127 % jusqu'à 28,7 milliards, l'extension de la capacité d'attaque au sol exigerait selon le bureau du secrétaire à la Défense jusqu'à 11,7 milliards supplémentaires de modernisation, et l'Armée de l'air avait conclu qu'il fallait de nouveaux processeurs et une nouvelle architecture avionique pour supporter la plupart des améliorations prévues, avec l'augmentation de coût et de risque qui en découlait. Si le plafond de production alors en vigueur, 36,8 milliards, était maintenu et que de l'argent d'acquisition était détourné pour couvrir le développement, la conclusion arithmétique était inévitable : moins d'avions seraient achetés.

En mars 2005, le GAO estimait le coût du programme, après la récente coupe budgétaire, à 63,8 milliards de dollars pour 178 appareils, et réclamait à l'Armée de l'air un nouveau dossier économique justifiant tant les quantités que les capacités ajoutées — l'attaque au sol élargie et les nouvelles missions de renseignement —, avertissant que sans lui le service serait désavantagé lorsqu'il faudrait défendre le plan de modernisation face à de futures restrictions budgétaires. Cette même année, la décision de mettre fin à l'acquisition après l'exercice fiscal 2008 et la perspective de coupes supplémentaires affaiblirent encore ce dossier économique, selon le témoignage du GAO devant le Sénat. À partir de là, le Raptor cessa d'être analysé isolément : l'organisme l'examina aux côtés du Joint Strike Fighter comme un duo représentant un investissement futur supérieur à 240 milliards de dollars, chiffre qui en mars 2006 se présentait comme un engagement conjoint proche de 320 milliards, dont environ 75 milliards déjà alloués et environ 245 milliards restant à dépenser sur deux décennies ; la seule demande budgétaire de l'exercice fiscal 2007 pour les deux programmes dépassait 8 milliards. En 2007, le cadre était encore plus large : le département de la Défense avait dépensé 534 milliards en trois décennies pour développer, acquérir et modifier son aviation tactique, et prévoyait d'investir 109,3 milliards entre 2007 et 2013 pour acheter environ 570 avions neufs et en moderniser des centaines d'autres. Dans ce rapport, le GAO résuma le cas du Raptor en une phrase qui explique toute son histoire industrielle : depuis le lancement du programme, la période de développement avait doublé, les conditions de menace avaient changé, de nouvelles exigences d'attaque au sol et de renseignement avaient été ajoutées, et son coût unitaire avait plus que doublé, avec pour résultat une baisse continue du nombre d'appareils que l'Armée de l'air pouvait se permettre.

Pour éviter la révélation involontaire de la technologie furtive et des capacités classifiées de l'appareil à des adversaires des États-Unis, les lois annuelles de crédits du département de la Défense incluent depuis l'exercice fiscal 1998 une disposition interdisant d'employer les fonds de chaque loi pour approuver ou autoriser la vente du F-22 à un gouvernement étranger quelconque. Les clients de chasseurs américains ont dû se rabattre sur des conceptions antérieures, comme le F-15 Eagle et le F-16 Fighting Falcon, ou sur le plus moderne F-35 Lightning II, qui contient une technologie issue du F-22 mais fut conçu pour être moins cher, plus flexible et exportable. En septembre 2006, le Congrès ratifia l'interdiction. Malgré cela, la loi d'autorisation de la Défense de 2010 comprit des dispositions obligeant le département de la Défense à rendre compte du coût et de la faisabilité d'une version d'exportation et de l'effet des ventes à l'étranger sur l'industrie aérospatiale américaine.

Plusieurs responsables et politiciens australiens manifestèrent leur intérêt : en 2008, le chef de la Force de défense, le maréchal de l'air Angus Houston, déclara que la Royal Australian Air Force étudiait l'appareil comme complément possible du F-35, et certains commentateurs allèrent jusqu'à défendre son achat à la place des F-35 prévus, citant les capacités connues du F-22 face aux retards et incertitudes du programme rival. L'idée fut ensuite abandonnée et le F/A-18E/F Super Hornet assura l'intérim australien jusqu'à l'arrivée du F-35. Le gouvernement japonais montra lui aussi de l'intérêt : il fut rapporté que la Force aérienne d'autodéfense aurait besoin de moins de chasseurs pour sa mission si elle obtenait le F-22, avec les économies d'ingénierie et de personnel correspondantes ; avec la fermeture de la production, le Japon choisit le F-35 en décembre 2011. La Force aérienne israélienne aspira même à acheter jusqu'à cinquante F-22, mais en novembre 2003 ses représentants annoncèrent qu'après des années d'analyses et de discussions avec Lockheed Martin et le département de la Défense, ils avaient conclu qu'Israël ne pouvait se le permettre ; Israël finit lui aussi par acheter le F-35.

La disposition naquit d'un amendement du représentant David Obey interdisant de vendre des F-22 à des gouvernements étrangers, incorporé à la loi de crédits et renouvelé ensuite année après année. Le texte permet en revanche que le département de la Défense mène des études et des travaux de conception pour développer une éventuelle version d'exportation protégeant les informations classifiées et sensibles, une porte entrouverte qui ne fut jamais franchie. Le cas japonais fut celui qui alla le plus loin dans le débat : une analyse du Congressional Research Service consacrée exclusivement à cette possibilité rappelait que les responsables de l'Armée de l'air affirmaient avoir besoin de 381 appareils et manquaient de fonds pour acheter les 198 supplémentaires manquant par rapport aux 183 alors autorisés, dont le dernier exemplaire serait financé par le budget de l'exercice fiscal 2009. La discussion devint plus vive précisément parce que la fin du financement et la fermeture de la chaîne de montage approchaient : exporter aurait prolongé la vie industrielle du programme. Les arguments favorables que le rapport recueillait étaient la santé de la base industrielle américaine, la contribution à la défense du Japon et de la région, et l'amélioration de l'interopérabilité avec les forces japonaises ; contre pesaient le risque de transfert technologique, les propres restrictions japonaises à l'acquisition et à l'exportation d'armement, et l'existence d'alternatives — le F-35, le F/A-18E/F Super Hornet, des versions avancées du F-15, des véhicules aériens de combat sans pilote et des options européennes — qui finirent par résoudre la question sans qu'il soit nécessaire de lever l'interdiction.

Durant les années 2000, alors que les États-Unis combattaient surtout des insurrections en Irak et en Afghanistan, le besoin de 381 F-22 fut remis en question en raison des coûts croissants, des problèmes initiaux de fiabilité et de disponibilité, de la polyvalence limitée et de l'absence d'adversaires pertinents pour des missions de combat aérien. En 2006, le contrôleur général des États-Unis, David Walker, conclut que le département de la Défense « n'a pas démontré le besoin » d'investir davantage dans l'appareil, et l'opposition s'étendit au secrétaire à la Défense Rumsfeld et à son successeur Robert Gates, au secrétaire adjoint Gordon R. England et aux sénateurs John Warner et John McCain. Le F-22 perdit des soutiens influents en 2008 avec les démissions forcées du secrétaire de l'Armée de l'air Michael Wynne et du chef d'état-major de l'Armée de l'air, le général T. Michael Moseley. En novembre 2008, Gates affirma que le F-22 manquait de pertinence dans les conflits asymétriques de l'après-Guerre froide, et en avril 2009, déjà sous l'administration Obama, il demanda de mettre fin à la production lors de l'exercice fiscal 2011 après l'achèvement de 187 appareils.

L'érosion du soutien politique s'acheva de l'intérieur même du Pentagone. En juillet 2008, le général James Cartwright, vice-président du comité des chefs d'état-major interarmées, exposa devant la commission des forces armées du Sénat ses raisons de soutenir l'arrêt, notamment le transfert de ressources vers le F-35 interarmées et l'EA-18G Growler de guerre électronique. Bien que les développements de chasseurs russes et chinois inquiétassent l'USAF, Gates rejeta l'argument et fixa en 2010 le besoin à 187 appareils, ramenant de deux à un le nombre de conflits régionaux majeurs auxquels il fallait se préparer, malgré la tentative des successeurs de Wynne et Moseley — Michael Donley et le général Norton Schwartz — de porter le chiffre à 243 ; selon Schwartz, tous deux cédèrent finalement pour convaincre Gates de préserver le programme du bombardier à long rayon d'action. Après que le président Barack Obama eut menacé d'opposer son veto à toute production supplémentaire à la demande de Gates, le Sénat et la Chambre acceptèrent en juillet 2009 le plafond de 187. En décembre 2011 fut achevé le F-22 numéro 195 — huit d'essai et 187 de production — et l'appareil fut livré le 2 mai 2012.

La production achevée, l'outillage du F-22 et sa documentation associée furent conservés et entreposés au Sierra Army Depot pour soutenir les réparations et la maintenance tout au long de la vie de la flotte, ainsi que l'éventualité de rouvrir la chaîne ou d'entreprendre un programme d'extension de vie. L'espace de l'usine de Marietta fut réaffecté au C-130J et au F-35, tandis que l'ingénierie de soutien et d'amélioration se poursuivait à Fort Worth et à Palmdale. La réduction obligea l'USAF à prolonger le service de 179 F-15C/D jusqu'à la fin des années 2020, bien au-delà de leur retrait prévu, afin de maintenir un nombre adéquat de chasseurs de supériorité aérienne.

En avril 2016, le Congrès ordonna à l'USAF d'étudier le coût d'une reprise de la production, citant les menaces croissantes de la Russie et de la Chine. Le 9 juin 2017, l'Armée de l'air répondit qu'elle n'avait aucun plan de rouvrir la chaîne, le défi économique et logistique étant prohibitif : elle estimait à environ 50 milliards de dollars l'acquisition de 194 F-22 supplémentaires à un coût unitaire de 206 à 216 millions, avec environ 9,9 milliards de coûts non récurrents de démarrage et 40,4 milliards d'acquisition, la première livraison intervenant au milieu ou à la fin des années 2020. La longue parenthèse depuis la fermeture obligeait à embaucher du personnel nouveau, à chercher des fournisseurs de remplacement et à trouver de l'espace de fabrication, ce qui faisait exploser coûts et délais. L'USAF soutint que cet argent rapporterait davantage investi dans son effort de supériorité aérienne pour 2030, qui déboucha sur le programme Next Generation Air Dominance ; pour remplacer les F-15C/D restants, elle acquit à partir de 2019 des F-15EX neufs en profitant d'une chaîne d'exportation active.

Le Congressional Research Service consigna la fermeture en termes administratifs : la chaîne de Marietta fut arrêtée et son outillage et ses équipements furent entreposés, de sorte que toute réouverture devrait d'abord commencer par les récupérer. Sur le coût de cette hypothèse, les chiffres qui circulèrent étaient étonnamment optimistes de la part du fabricant : une porte-parole de Lockheed Martin, Alison Orne, affirma par courriel que remettre la chaîne en activité coûterait moins de 200 millions de dollars, « une fraction » de ce qui avait été observé lors de précédentes relances d'autres systèmes d'armes, citant une analyse préliminaire. Le rapport lui-même avertissait que le coût réel d'une relance, et son effet sur le coût unitaire de l'avion, n'était pas clair.

Le F-22 est un chasseur de supériorité aérienne de cinquième génération que l'USAF elle-même situe dans la quatrième génération de la technologie furtive. Il fut le premier appareil opérationnel à combiner supercroisière, supermaniabilité, furtivité et avionique intégrée — fusion des capteurs — sur une seule plateforme d'armes, afin de survivre et d'opérer, surtout dans des missions offensives et défensives de contre-aviation, en environnements intensément disputés.

Sa forme concilie furtivité et performances aérodynamiques. Les plans et les bords des panneaux s'alignent sur quelques angles communs, et les surfaces, alignées de la même façon, présentent une courbure continue pour minimiser la surface équivalente radar. L'aile en delta tronquée en forme de losange porte un bord d'attaque flèché à 42°, un bord de fuite flèché à −17°, un léger dièdre négatif et une cambrure conique pour réduire la traînée d'onde supersonique. Montée en position haute, elle se fond en douceur avec le fuselage grâce à quatre surfaces d'empennage et des prolongements de racine de bord d'attaque qui remontent jusqu'au bord supérieur des entrées d'air carénées, où convergent également les arêtes du nez. Les surfaces de commande comprennent des becs de bord d'attaque, des flaperons, des ailerons, des gouvernails sur les dérives inclinées et des stabilisateurs horizontaux à plan entier ; pour freiner aérodynamiquement, les ailerons se relèvent, les flaperons s'abaissent et les gouvernails s'ouvrent vers l'extérieur en augmentant la traînée. En raison de l'accent mis sur les performances supersoniques, la loi des aires fut appliquée de façon extensive, et presque tout le volume du fuselage se trouve en avant du bord de fuite de l'aile, les stabilisateurs pivotant depuis des bras qui se prolongent derrière les tuyères. L'armement loge à l'intérieur du fuselage pour des raisons de signature. L'ensemble est complété par un train tricycle rétractable, une crosse d'appontage d'urgence, un système d'extinction d'incendie et un système d'inertage des réservoirs.

Les deux turboréacteurs à postcombustion Pratt & Whitney F119 sont montés très rapprochés et intègrent des tuyères rectangulaires bidimensionnelles à poussée vectorielle avec un débattement de ±20° sur l'axe de tangage, pleinement intégrées aux commandes de vol et au système de gestion du véhicule. Chaque moteur dispose d'une commande numérique à pleine autorité (FADEC) Hamilton Standard à double redondance et offre une poussée maximale de la classe des 156 kN (35 000 lbf). Le rapport poussée/poids à masse typique de combat frôle l'unité en puissance militaire maximale et atteint 1,25 avec postcombustion. Les entrées d'air carénées, fixes et montées haut, sont détachées du fuselage avant pour évacuer la couche limite turbulente et génèrent des ondes de choc obliques à leurs coins intérieurs supérieurs, assurant une bonne récupération de pression totale et une compression efficace du flux supersonique. Sans charges externes, la vitesse maximale avoisine Mach 1,8 en supercroisière à puissance militaire et dépasse Mach 2 avec postcombustion. Avec 8 165 kg (18 000 lb) de carburant interne plus 3 629 kg (8 000 lb) dans deux réservoirs externes de 2 270 L (600 gallons américains), le rayon de convoyage dépasse 2 960 km (1 600 milles nautiques, 1 840 milles). La prise de ravitaillement par perche est centrée sur le dos et l'unité de puissance auxiliaire est encastrée dans la racine de l'aile gauche.

La vitesse de croisière et l'altitude d'exploitation, supérieures à celles des chasseurs précédents, améliorent l'efficacité des capteurs et des armes et augmentent la survivabilité face aux défenses de surface. La supercroisière permet d'intercepter des cibles qu'un avion dépendant de la postcombustion n'atteindrait pas faute de carburant, et les soutes internes évitent la traînée parasite des charges externes. La poussée et l'aérodynamique permettent des vitesses de combat habituelles de Mach 1,5 à 15 000 m (50 000 pieds), ce qui se traduit par une portée d'emploi supérieure de 50 % pour les missiles air-air et une portée effective doublée pour les bombes JDAM par rapport aux plateformes antérieures. La structure recourt à des matériaux à haute résistance pour supporter les contraintes et la chaleur du vol supersonique soutenu : les alliages de titane représentent 42 % de la masse structurelle et les composites bismaléimide-époxy 24 %, et tant les matériaux que la conception structurelle à cheminements de charge multiples favorisent la survivabilité balistique.

L'aérodynamique, la stabilité relâchée et les tuyères vectorielles confèrent à l'appareil une maniabilité et un potentiel énergétique excellents dans tout le domaine de vol, avec une capacité de manœuvres à neuf g à masse maximale au décollage et carburant interne plein. Les grandes surfaces de commande, les arêtes et prolongements générateurs de tourbillons et les tuyères orientables lui confèrent un comportement remarquable à forte incidence : il peut voler en équilibre à plus de 60° tout en conservant le contrôle du roulis et exécuter des manœuvres comme le virage de Herbst ou le cobra de Pougatchev. L'impact des tourbillons sur les dérives provoqua plus de buffeting que prévu et obligea à renforcer la structure de la dérive en remplaçant le longeron arrière en matériau composite par du titane. Le système de commandes de vol électriques à triple redondance et le FADEC font du F-22 un avion très résistant à la perte de contrôle et facile à piloter sans crainte.

Le F-22 fut conçu pour être très difficile à détecter et à suivre par radar, en réfléchissant, dispersant ou diffractant les ondes vers des secteurs précis, ou en les absorbant et en les atténuant. Parmi les mesures de réduction de la surface équivalente radar figurent le modelage de la cellule avec alignement des arêtes et courbure continue, le port interne des armes, des conduits d'admission sinueux de géométrie fixe et des aubes courbes empêchant la vision directe des faces du ventilateur et des turbines depuis n'importe quel angle extérieur, l'emploi de matériau absorbant les radars et une attention minutieuse portée à des détails comme les charnières ou les casques des pilotes, capables de générer un retour. Les émissions radiofréquence, la signature infrarouge, l'acoustique et la visibilité à l'œil nu furent également réduites. Les tuyères rectangulaires aplatissent le panache d'échappement et facilitent son mélange avec l'air ambiant au moyen de tourbillons, ce qui abaisse l'émission infrarouge face aux missiles à guidage thermique ; s'y ajoutent une couche superficielle spéciale et un refroidissement actif pour gérer la chaleur accumulée en vol supersonique.

Par rapport aux conceptions furtives antérieures, le F-22 dépend moins du matériau absorbant — exigeant en maintenance et sensible aux conditions météorologiques défavorables — et peut être réparé sur la ligne de vol ou dans un hangar ordinaire sans contrôle climatique. Il intègre un système d'évaluation de la signature qui avertit quand la signature radar se dégrade et exige une réparation. Sa valeur exacte est classifiée, mais en 2009 Lockheed Martin révéla que sous certains angles l'appareil présente une surface équivalente radar de 0,0001 m² — quarante décibels négatifs par rapport au mètre carré —, équivalente au reflet d'une « bille d'acier » ; pour les exercices et les transits, il peut être équipé d'une lentille de Luneburg qui masque cette valeur. Dans les missions exigeant la furtivité, le taux d'aptitude à la mission se situe entre 62 % et 70 %. Depuis 2021, le F-22 a été observé testant un revêtement de surface d'aspect chromé, dont on suppose qu'il aide à réduire sa détectabilité par les systèmes de poursuite infrarouge.

Il convient de prendre ces chiffres avec prudence, car l'efficacité réelle de la furtivité est difficile à mesurer. La valeur de surface équivalente radar est une mesure restrictive de la surface frontale ou latérale du point de vue d'un radar statique : lorsque l'avion manœuvre, il expose un ensemble complètement différent d'angles et de surfaces et peut devenir plus observable. De plus, le modelage et les matériaux absorbants sont efficaces surtout contre les radars haute fréquence, les plus courants sur les autres avions ; la diffusion de Rayleigh et les phénomènes de résonance font que les radars basse fréquence, comme les radars météorologiques et d'alerte avancée, ont davantage de chances de détecter le F-22 en raison de sa taille physique, bien que ces radars soient voyants, sensibles aux échos parasites et peu précis. Un contact faible ou fugace avertit le défenseur de la présence d'un avion furtif, mais diriger de façon fiable une interception contre lui est bien plus difficile.

L'avionique du F-22 est intégrée de sorte que, grâce à la fusion des capteurs, les données de tous les systèmes embarqués et les entrées externes soient filtrées et traitées en une image tactique combinée qui accroît la conscience situationnelle du pilote et réduit sa charge de travail. Les systèmes de mission principaux sont l'équipement de guerre électronique AN/ALR-94 de Sanders et General Electric, le détecteur de départ de missile AN/AAR-56 de Martin Marietta — infrarouge et ultraviolet —, le radar à antenne active à balayage électronique AN/APG-77 de Westinghouse et Texas Instruments, la suite de communications, navigation et identification AN/ASQ-220 de TRW et un système avancé de recherche et de poursuite infrarouge de Raytheon en phase d'essai.

L'APG-77 emploie une antenne active à faible observabilité, inclinée vers l'arrière pour des raisons de signature, avec poursuite simultanée de multiples cibles par toute condition météorologique. Ses émissions peuvent être concentrées pour saturer les capteurs ennemis en guise de capacité d'attaque électronique. Le radar change de fréquence à un rythme supérieur au millier de sauts par seconde, ce qui abaisse la probabilité d'interception, et on lui attribue une portée estimée de 201 à 241 km (125 à 150 milles) contre une cible de 1 m² et de 400 km (250 milles) ou plus en faisceaux étroits. La version améliorée APG-77(V)1 ajouta une fonctionnalité air-sol avec cartographie à ouverture synthétique, indication et poursuite de cibles mobiles terrestres et modes d'attaque.

L'ALR-94, l'un des équipements techniquement les plus complexes de l'avion, intègre plus de trente antennes noyées dans les ailes et le fuselage pour une couverture totale d'alerte radar et de géolocalisation des menaces. Il peut être employé comme détecteur passif capable de rechercher des cibles à des distances supérieures à 250 milles nautiques, plus grandes que celles du radar lui-même, et fournir des informations suffisantes pour engager une cible par recherche et poursuite entrelacées à bande étroite, en plus de diriger les émissions du radar vers un faisceau très étroit, allant jusqu'à 2° par 2° en azimut et en élévation. Selon la menace détectée, les systèmes défensifs peuvent indiquer au pilote de larguer des contre-mesures comme des leurres ou des paillettes. Pour préserver la furtivité dans le spectre radioélectrique, les émissions de la suite ASQ-220 sont strictement contrôlées et confinées à des secteurs précis, et la communication tactique entre F-22 s'effectue par la liaison directionnelle entre formations IFDL. Cette même suite gère le TACAN, l'identification ami-ennemi — y compris le mode 5 — et les communications par HAVE QUICK/SATURN, SINCGARS et, plus tard, Link 16. L'AAR-56 apporte une détection passive supplémentaire grâce à six capteurs assurant une couverture infrarouge sphérique complète, en cours de mise à niveau vers le TacIRST ; l'IRST avancé, logé dans une nacelle alaire furtive, est un capteur à champ étroit pour l'identification et la désignation passives à longue distance. L'appareil intégra aussi un système automatique d'anticollision avec le terrain.

Les informations du radar, de la suite CNI et des autres capteurs sont traitées par deux calculateurs de mission Hughes à processeur intégré commun, chacun capable d'exécuter jusqu'à 10,5 milliards d'instructions par seconde. Le logiciel de base totalise environ 1,7 million de lignes de code, la plupart dédiées aux systèmes de mission. C'est précisément la nature fortement intégrée de l'architecture et l'usage d'Ada qui rendirent difficile et coûteux le développement d'améliorations, si bien que les processeurs furent mis à niveau avec des modules de systèmes de mission ouverts de Curtiss-Wright et une architecture modulaire ouverte permettant de connecter des logiciels dans des conteneurs tiers. Le bus IEEE 1394B développé pour le F-22 dérivait du bus commercial FireWire. En 2007, le radar de l'avion fut testé comme émetteur-récepteur de données sans fil, transmettant à 548 mégabits par seconde et recevant à une vitesse de l'ordre du gigabit, bien au-delà de ce que permet Link 16.

La capacité du F-22 à opérer près du champ de bataille lui confère une aptitude de détection et d'identification des menaces comparable à celle du RC-135 Rivet Joint et la possibilité de fonctionner comme un « mini-AWACS », bien que son radar soit moins puissant que celui des plateformes dédiées. Cela lui permet de désigner rapidement des cibles à ses alliés et de coordonner d'autres avions. La communication avec des appareils d'autres types s'est d'abord limitée à la voix, mais les améliorations ultérieures ont permis de transférer des données via un nœud aéroporté de communications de champ de bataille ou via le trafic Link 16 au moyen de terminaux MIDS-JTRS. Ses récepteurs radiofréquence fournissent en outre des mesures de soutien électronique et une capacité à mener des missions de renseignement, surveillance et reconnaissance.

Le cockpit est entièrement numérique. Le viseur tête haute monochrome offre un large champ de vision et sert d'instrument de vol primaire, et l'information se répartit en outre sur six écrans à cristaux liquides en couleur. Les commandes primaires sont un manche latéral sensible à la force et une paire de manettes des gaz. L'USAF avait voulu implanter des commandes vocales directes, mais cela fut jugé trop risqué techniquement et abandonné. La verrière mesure environ 355 cm de long, 115 cm de large et 69 cm de haut (140 × 45 × 27 pouces) et pèse 360 livres ; il fallut la reconcevoir car l'originale ne durait en moyenne que 331 heures contre les 800 exigées. Le casque à viseur intégré, prévu à l'origine, fut reporté durant le développement pour économiser des coûts, et ce n'est que ces dernières années que le modèle Scorpion a été intégré.

Le panneau de commande intégré est un clavier permettant d'introduire des données de communications, de navigation et de pilote automatique. Deux écrans supérieurs de 7,6 × 10,2 cm (3 × 4 pouces) situés autour de ce panneau affichent des avertissements et des données de la suite CNI et servent aussi de groupe d'instruments de secours et d'indicateur de carburant ; le groupe de secours présente un horizon artificiel pour voler aux instruments par conditions météorologiques de base. Sous le panneau se trouve l'écran multifonction primaire de 20 × 20 cm (8 × 8 pouces), dédié à la navigation et à l'évaluation de la situation, entouré de trois écrans secondaires de 15,9 × 15,9 cm (6,25 × 6,25 pouces) pour les informations tactiques et la gestion des charges.

Le siège éjectable est une version de l'ACES II courant dans l'Armée de l'air, avec commande d'éjection centrale. L'ensemble de survie n'est pas simple : il se compose du système de génération d'oxygène embarqué (OBOGS), de vêtements protecteurs et d'une valve régulatrice de respiration et anti-g qui contrôle le débit et la pression vers le masque et les vêtements du pilote. Ceux-ci furent développés dans le cadre du projet de combinaison anti-g de technologie avancée et protègent contre les risques chimiques et biologiques et l'immersion en eau froide, contrent les forces g et la basse pression à haute altitude et apportent un soulagement thermique. Après la série d'incidents d'hypoxie, le système fut révisé pour intégrer un appoint automatique d'oxygène et une nouvelle valve sur le gilet. En environnement de combat, le siège intègre une carabine M4 modifiée, désignée GAU-5/A, comme arme de survie.

L'armement loge dans trois soutes internes : une principale, grande, sous la partie inférieure du fuselage, et deux plus petites sur les flancs, derrière les entrées d'air, avec un petit compartiment de contre-mesures derrière chaque soute latérale. La soute principale est divisée par la ligne de symétrie et admet six lanceurs LAU-142/A pour missiles au-delà de la portée visuelle, tandis que chaque soute latérale porte un lanceur LAU-141/A pour missiles à courte portée. Les missiles principaux sont l'AIM-120 AMRAAM et l'AIM-9 Sidewinder, avec l'intégration prévue de l'AIM-260 JATM. Le lancement exige que les portes s'ouvrent en moins d'une seconde, durant laquelle des bras pneumatiques ou hydrauliques éjectent le missile, ce qui réduit l'exposition à la détection et permet de tirer en vol rapide. Un canon rotatif M61A2 Vulcan de 20 mm avec 480 obus est encastré dans la racine de l'aile droite, la bouche étant couverte par une porte rétractable qui reste fermée tant qu'il n'est pas utilisé afin de ne pas pénaliser la signature radar ; la projection de la trajectoire de tir s'affiche sur le viseur tête haute.

Bien que conçue pour les missiles air-air, la soute principale peut échanger quatre lanceurs contre deux supports de bombes capables de porter chacun une bombe de 450 kg (1 000 lb) ou quatre de 110 kg (250 lb), jusqu'à un total de 910 kg (2 000 lb) d'armement air-sol. En 2024, Lockheed Martin présenta sa proposition de missile hypersonique Mako, de 590 kg (1 300 lb), transportable en interne. Le F-22 peut employer des armes à guidage GPS, comme les JDAM et les bombes à petit diamètre, mais ne peut pas désigner lui-même des cibles pour des armes à guidage laser. Outre les soutes, l'aile dispose de quatre points d'ancrage capables de supporter 2 300 kg (5 000 lb) chacun, adaptés à des réservoirs externes de 2 270 L (600 gallons) ou à des lanceurs portant deux missiles air-air ; les deux points intérieurs sont réservés au carburant et les deux extérieurs ont été dédiés à une paire de nacelles furtives avec l'IRST et des systèmes de mission. Les réservoirs et leurs pylônes peuvent être largués pour retrouver la faible observabilité et les performances cinématiques.

Chaque F-22 exige un plan de maintenance groupé de trois semaines toutes les 300 heures de vol. Ses revêtements furtifs furent conçus pour être plus robustes et résistants aux intempéries que ceux des appareils furtifs antérieurs, mais ils se révélèrent défaillants face à la pluie et à l'humidité lorsque les premiers F-22 furent déployés à Guam en 2009. La furtivité absorbe près d'un tiers de la maintenance, et les revêtements en constituent la part la plus exigeante. La maintenance de dépôt s'effectue au complexe logistique aérien d'Ogden, à la base de Hill (Utah), avec un soin particulier en raison de la taille réduite de la flotte et de la réserve d'attrition limitée.

Les chiffres de disponibilité s'améliorèrent avec les années : les F-22 furent disponibles pour la mission en moyenne 63 % du temps en 2015, contre 40 % lors de leur introduction en 2005. Les heures de maintenance par heure de vol chutèrent de trente au départ à 10,5 en 2009, en dessous de l'exigence de douze, bien que les heures-homme par heure de vol atteignissent 43 en 2014. Le temps moyen entre pannes était de 1,7 heure à l'entrée en service, loin des trois heures exigées, et grimpa à 3,2 heures en 2012. Lors de l'exercice fiscal 2015, le coût par heure de vol était de 59 116 dollars, tandis que le tarif de remboursement à l'utilisateur avoisinait 35 000 dollars par heure de vol en 2019, soit environ 42 237 dollars de 2024.

Le tableau optimiste de la première décennie de service s'inversa au cours de la seconde. Dans un examen de 2022 sur la maintenance de l'aviation de l'Armée de l'air et de la Marine, le GAO sélectionna huit types représentatifs — quatre par service — et mesura leur évolution depuis l'exercice fiscal 2015 ; le F-22 fut l'un des quatre types de l'Armée de l'air, aux côtés du bombardier B-1B, du transport C-5M et du ravitailleur KC-135. Face à un objectif de 75 %, le taux moyen d'appareils en état de remplir leur mission passa de 67,0 % lors de l'exercice fiscal 2015 à 60,2 % en 2016, à 49,0 % en 2017, puis oscilla entre 51,7 %, 50,6 %, 52,0 % et 50,3 % en 2021. La chute de 16,7 points en sept ans fut la plus prononcée de tous les types de l'Armée de l'air examinés, et seul le KC-130T de la Marine montra une détérioration comparable. Ce chiffre doit se lire avec celui déjà observé les années précédentes : l'amélioration de la disponibilité obtenue jusqu'en 2015 ne se maintint pas, et le Raptor termina la décennie en dessous de deux avions utilisables sur trois.

Les causes documentées par l'organisme sont celles propres à une flotte réduite et à une technologie fermée. Les mainteneurs d'une unité de F-22 décrivirent des attentes de 239 jours en 2020 pour la fabrication et la livraison d'un composant du train d'atterrissage, et reconnurent que le cannibalisme fréquent de pièces entre appareils masque le nombre réel de pièces manquantes dans l'unité, car la pièce de rechange est prélevée sur un autre avion plutôt que commandée au système d'approvisionnement. Le F-22 et le KC-135 partagent en outre un problème de propriété intellectuelle : une partie des données techniques de leurs composants appartient au fabricant et n'est pas facilement accessible au personnel de maintenance des unités, ce qui entrave des réparations qui, sur d'autres types, se feraient en interne. À cela s'ajoutait la pénurie de personnel expérimenté dans trois des seize spécialités du type, dont celle de maintenance structurelle à faible observabilité — précisément celle qui soutient la furtivité — et celles de la technologie des métaux et du laboratoire de mesure de précision, avec des carences également aux postes d'essai d'avionique et en propulsion aérospatiale. Le GAO rappela enfin qu'une loi de 2016 oblige les services à réaliser des revues de soutien de leurs grands systèmes d'armes et que l'Armée de l'air ne les avait pas achevées, avec un calendrier s'étendant jusqu'à l'exercice fiscal 2025 ; sans elles, avertit-il, des occasions de détecter à temps les risques pour la disponibilité sont perdues.

Le F-22 fut soumis à des essais approfondis avant son entrée en service. Le premier appareil de production arriva à Edwards en octobre 2002 pour l'évaluation opérationnelle initiale, et le premier destiné au 422e escadron d'essais et d'évaluation atterrit à Nellis en janvier 2003, mais l'évaluation fut retardée à plusieurs reprises par rapport à son début prévu à la mi-2003, la stabilité de l'avionique de mission constituant le principal écueil. Après une évaluation préliminaire, l'évaluation formelle débuta en avril 2004 et s'acheva en décembre de la même année, démontrant avec succès la capacité air-air, bien qu'avec une maintenance plus intensive que prévu. Une évaluation de suivi en 2005 valida la capacité air-sol.

Le premier F-22 prêt au combat, de la 1re escadre de chasse, arriva à la base de Langley (Virginie) en janvier 2005, et en décembre de cette année-là l'USAF annonça que l'appareil avait atteint la capacité opérationnelle initiale avec le 94e escadron de chasse. L'unité participa ensuite à l'exercice Northern Edge 06 en Alaska en juin 2006 et au Red Flag 07-2 de Nellis en février 2007, où le F-22 démontra son énorme supériorité en combat aérien face aux F-15 et F-16 agresseurs avec un score simulé de 108-0. Ces exercices à grande échelle servirent en outre à affiner les tactiques et l'emploi opérationnel de l'appareil. La capacité opérationnelle totale fut atteinte en décembre 2007, lorsque le général John Corley, du commandement de combat aérien, déclara pleinement opérationnels les F-22 de la 1re escadre de chasse et de la 192e escadre de chasse de la Garde nationale aérienne de Virginie, intégrées. Lors de l'inspection de disposition opérationnelle d'avril 2008, l'escadre intégrée obtint la mention « excellent » dans toutes les catégories, avec un score simulé de 221-0. L'arrivée du F-22 avec sa capacité de frappe de précision contribua également au retrait du F-117 du service opérationnel en 2008 ; la 49e escadre de chasse exploita brièvement le Raptor avant une série de consolidations de flotte destinées à réduire les coûts à long terme, et en 2018 le Government Accountability Office recommanda de nouvelles consolidations pour améliorer la disponibilité et l'instruction des pilotes.

La formation fut organisée autour du 43e escadron de chasse, réactivé en 2002 comme unité d'instruction à la base de Tyndall, qui reçut son premier avion en septembre 2003. Les graves dommages causés par l'ouragan Michael en 2018 obligèrent à transférer l'escadron et ses appareils à la base voisine d'Eglin ; bien que la perte de plusieurs avions ait été crainte au départ, tous furent réparés et purent voler hors de la zone. En 2023, l'unité d'instruction et ses appareils passèrent au 71e escadron de chasse à Langley. En 2014, le cours de base exigeait 38 sorties pour obtenir son diplôme, contre 43 auparavant, et les pilotes en reconversion depuis d'autres appareils passèrent de 19 à 12 sorties. Les élèves s'entraînent d'abord sur le T-38 Talon et reçoivent une instruction supplémentaire sur F-16, car le vieillissant T-38 n'est pas qualifié pour soutenir de fortes accélérations et manque d'avionique moderne. Faute d'un appareil d'entraînement capable d'émuler fidèlement le Raptor, l'Armée de l'air recourt fréquemment aux F-22 eux-mêmes, ce qui s'avère coûteux : le F-22 coûte près de dix fois plus par heure de vol que le T-38. Le futur T-7 Red Hawk, avec une avionique plus proche de celle du F-22 et du F-35, doit atteindre sa capacité opérationnelle initiale en 2027, plusieurs années après le calendrier prévu. En 2014 fut activé le 2e escadron d'instruction de chasse à Tyndall, équipé de T-38 comme appareils agresseurs pour décharger les Raptor de ces missions, et une partie des sorties d'instruction est remplacée par le simulateur pour réduire les coûts et prolonger la vie de l'appareil. Le cours avancé d'instructeur d'armes est dispensé par le 433e escadron d'armes à Nellis.

Durant les premières années de service, les pilotes de F-22 souffrirent de symptômes attribuables à des défaillances du système d'oxygène : pertes de connaissance, pertes de mémoire, labilité émotionnelle et troubles neurologiques, ainsi que des problèmes respiratoires persistants et une toux chronique. L'affaire déboucha sur un accident mortel en 2010, sur une immobilisation de quatre mois en 2011 et sur des restrictions ultérieures d'altitude et de distance. En août 2012, le département de la Défense détermina que la valve anti-g qui gonflait le gilet du pilote lors de manœuvres à forte accélération était défectueuse et restreignait la respiration, et que le système de génération d'oxygène embarqué fluctuait de façon inattendue à forte accélération g. Dès 2005, le groupe de travail aéromédical du Raptor avait recommandé des modifications du système d'oxygène, mais elles ne furent pas financées ; elles furent reconsidérées en 2012. La force combinée d'essais du F-22 et le 412e escadron de médecine aérospatiale finirent par identifier la restriction respiratoire comme cause première, et attribuèrent la toux à l'atélectasie d'accélération découlant de l'exposition à une forte accélération g et à une concentration excessive d'oxygène fournie par l'OBOGS. La présence de toxines et de particules chez une partie du personnel au sol fut jugée sans rapport. Les modifications du système de survie et du système d'oxygène, y compris l'installation d'un appoint automatique, permirent de lever les restrictions d'altitude et de distance en avril 2013.

Le suivi parlementaire de l'épisode fut consigné dans une audition du sous-comité de la Chambre des représentants entièrement consacrée aux problèmes physiologiques des pilotes du Raptor. Il en ressort une chronologie un peu plus précise que celle habituellement résumée : le chef du commandement de combat aérien restreignit l'altitude maximale de vol à 25 000 pieds et ordonna une commission d'enquête de sécurité sur le système d'oxygène ; en mai 2011, le secrétaire de l'Armée de l'air chargea le conseil consultatif scientifique du service d'une étude sur le système de survie, présidée par le général à la retraite Gregory S. Martin ; et de mai à septembre de cette année-là, la flotte resta immobilisée face à la tendance croissante des incidents signalés. Le conseil acheva ses travaux en janvier 2012 sans identifier de cause, bien qu'il ait conclu que le problème résidait dans l'approvisionnement ou la qualité de l'oxygène, et le commandement de combat aérien créa un groupe de travail spécifique sur le système de survie pour continuer à explorer les deux pistes. Le 24 juillet 2012, le département de la Défense annonça que la cause première était l'approvisionnement en oxygène fourni au pilote et non sa qualité, et décrivit deux corrections immédiates : augmenter le débit d'air en retirant un filtre installé durant l'enquête elle-même pour vérifier la présence de contaminants, et remplacer une valve de la tenue de pression supérieure que portent les pilotes lors des missions à haute altitude. Il convient de noter que les sources ne coïncident pas tout à fait sur la date ni sur la formulation : la version la plus répandue situe en août 2012 la détermination du département de la Défense et décrit la pièce défectueuse comme la valve anti-g du gilet qui se gonfle lors de manœuvres à forte accélération, tandis que le témoignage devant le Congrès date l'annonce du 24 juillet et parle de la valve de la tenue de pression supérieure. Les deux descriptions renvoient à la même famille de composants de la combinaison du pilote, mais la divergence est ici consignée plutôt que résolue en silence.

Après avoir atteint la capacité opérationnelle initiale, le F-22 effectua sa première mission de défense du territoire en janvier 2007 dans le cadre de l'opération Noble Eagle. En novembre 2007, les appareils du 90e escadron de chasse, à la base d'Elmendorf (Alaska), réalisèrent leur première interception du commandement nord-américain de défense aérospatiale contre deux bombardiers russes Tu-95MS ; depuis lors, ils ont également escorté des Tu-160 lors de vols de sondage.

Le premier déploiement à l'étranger eut lieu en février 2007 avec le 27e escadron de chasse à la base aérienne de Kadena, à Okinawa. Ce baptême fut assombri lorsque six F-22 volant depuis la base de Hickam, à Hawaï, subirent de multiples défaillances de systèmes d'origine informatique en franchissant la ligne internationale de changement de date, le 180e méridien, et durent rebrousser chemin en suivant les avions-citernes ; l'erreur fut résolue en quarante-huit heures et le voyage reprit. Kadena devint une destination habituelle de rotation, et des unités de F-22 ont également participé à des exercices en Corée du Sud, en Malaisie et aux Philippines.

Le secrétaire Gates refusa dans un premier temps de déployer le F-22 au Moyen-Orient en 2007 ; le type arriva pour la première fois dans la région en 2009, à la base aérienne d'Al Dhafra, aux Émirats arabes unis. En avril 2012, les rotations vers Al Dhafra plaçaient les Raptor à moins de deux cents milles de l'Iran. En mars 2013, l'USAF annonça qu'un F-22 avait intercepté un F-4 Phantom II iranien qui s'était approché à seize milles d'un MQ-1 Predator volant au large de la côte iranienne.

Le baptême du feu eut lieu le 22 septembre 2014, lorsque les F-22 effectuèrent les premières sorties de combat du type lors de certaines des frappes d'ouverture de l'opération Inherent Resolve, l'intervention menée par les États-Unis en Syrie, larguant des bombes de mille livres à guidage GPS sur des objectifs de l'État islamique près du barrage de Tishrin. Entre septembre 2014 et juillet 2015, les F-22 effectuèrent 204 sorties au-dessus de la Syrie et larguèrent 270 bombes sur une soixantaine de sites. Tout au long du déploiement, ils fournirent un appui aérien rapproché et dissuadèrent des avions syriens, iraniens et russes d'attaquer les forces kurdes soutenues par les États-Unis ou d'interférer avec les opérations américaines. Ils participèrent également aux frappes contre les forces paramilitaires pro-Assad et du groupe russe Wagner près de Jasham, dans l'est de la Syrie, le 7 février 2018. Néanmoins, leur rôle principal dans l'opération fut le renseignement, la surveillance et la reconnaissance. En novembre 2017, aux côtés de bombardiers B-52, ils frappèrent des installations de production et de stockage d'opium dans des zones d'Afghanistan contrôlées par les talibans.

Pour améliorer la capacité de réaction et réduire l'empreinte logistique dans un conflit contre un adversaire de premier rang, l'USAF développa le concept de déploiement Rapid Raptor, proposé en 2008 par deux pilotes du type, qui combine entre deux et quatre F-22 avec un C-17 de soutien dans le but de s'installer et d'entrer en combat en vingt-quatre heures depuis des emplacements réduits et austères, favorisant une disposition dispersée et plus survivable. Le concept fut testé à l'île Wake en 2013 et à Guam fin 2014, et en août et septembre 2015 quatre F-22 se déployèrent à la base de Spangdahlem (Allemagne), à celle de Łask (Pologne) et à celle d'Ämari (Estonie) pour s'entraîner avec des alliés de l'OTAN en réponse à l'annexion russe de la Crimée de 2014. Ces principes furent finalement intégrés au concept d'emploi de combat agile, qui mise sur des opérations distribuées ; des détachements de F-22 ont opéré depuis des aérodromes aux moyens réduits à Tinian et à Iwo Jima à l'occasion d'exercices.

Le 4 février 2023, un chasseur F-22 de la 1re escadre de chasse abattit à vue un présumé ballon espion chinois au large de la côte de Caroline du Sud, à une altitude comprise entre 60 000 et 65 000 pieds (20 000 m) : ce fut le premier abattage air-air du type. Les débris tombèrent à environ six milles de la côte et furent récupérés par des navires de la Marine et des garde-côtes. Les F-22 abattirent d'autres objets à haute altitude près de la côte de l'Alaska le 10 février et au-dessus du Yukon le 11 février.

Selon des responsables américains, le 22 juin 2025, des F-22 et des F-35A décollés de bases terrestres au Moyen-Orient furent employés pour tenter de provoquer les tirs de missiles surface-air avant les passages de bombardement des B-2 lors des frappes américaines contre les installations nucléaires iraniennes. En janvier 2026, les F-22 participèrent, aux côtés de F-35, B-1, F/A-18, E/A-18, divers appareils de renseignement, surveillance et reconnaissance et de nombreux drones, au démantèlement et à la neutralisation des défenses aériennes du Venezuela pour assurer le passage des hélicoptères jusqu'à la zone objectif, opération qui s'acheva par la capture du président vénézuélien Nicolás Maduro. Le 28 février 2026, ils furent déployés en Israël et participèrent à l'opération Epic Fury, une action conjointe américano-israélienne de grande envergure contre l'Iran ; selon Aviation Week, les États-Unis avaient déployé des F-22 aux côtés de ravitailleurs KC-135 et KC-46 avant les frappes, et le commandement central décrivit l'ensemble comme « la plus grande concentration régionale de puissance militaire américaine en une génération ».

Le premier accident d'un F-22 survint lors du décollage à Nellis le 20 décembre 2004 ; le pilote s'éjecta sain et sauf avant l'impact. L'enquête révéla qu'une brève interruption de l'alimentation électrique durant l'arrêt d'un moteur avant le vol avait provoqué une défaillance du système de commandes de vol, et la conception fut corrigée pour éviter le problème. Après une brève immobilisation, les vols reprirent une fois l'examen achevé.

Le 25 mars 2009, un F-22 d'EMD s'écrasa à 56 km (35 milles) au nord-est d'Edwards lors d'un vol d'essai, tuant le pilote d'essai de Lockheed Martin David P. Cooley. L'enquête du commandement du matériel de la Force aérienne conclut que Cooley avait momentanément perdu connaissance lors d'une manœuvre à forte accélération et qu'il s'était éjecté alors qu'il se trouvait trop bas pour récupérer ; il mourut lors de l'éjection d'un traumatisme dû au flux d'air à la vitesse de l'appareil. Aucun problème de conception ne fut décelé.

Le 16 novembre 2010, un F-22 d'Elmendorf s'écrasa et son pilote, le capitaine Jeffrey Haney, trouva la mort. Dans un premier temps, la flotte fut limitée à ne pas dépasser 25 000 pieds d'altitude, puis immobilisée pendant l'enquête. L'accident fut attribué à une défaillance du système d'air de prélèvement après détection d'une surchauffe moteur, qui désactiva le système de contrôle environnemental et le générateur d'oxygène. La commission d'enquête tint Haney pour responsable de ne pas avoir correctement actionné le système d'oxygène d'urgence. Sa veuve poursuivit Lockheed Martin en justice, alléguant des défauts de l'équipement, et parvint ensuite à un accord. À la suite de ce constat, le levier d'activation de l'oxygène d'urgence fut redessiné, et un système de secours automatique finit par être mis en place à sa place. Le 11 février 2013, l'inspecteur général du département de la Défense publia un rapport selon lequel la Force aérienne avait eu tort de blâmer Haney et selon lequel les faits ne soutenaient pas suffisamment ses conclusions ; le verdict de la Force aérienne ne fut pas modifié.

Le 15 novembre 2012, un autre F-22 s'écrasa à l'est de Tyndall lors d'une mission d'instruction ; le pilote s'éjecta sain et sauf et il n'y eut aucun blessé au sol. L'enquête détermina qu'un câble électrique frotté avait enflammé le fluide d'une conduite hydraulique, provoquant un incendie qui endommagea les commandes de vol. Le 15 mai 2020, un F-22 en provenance d'Eglin s'écrasa peu après le décollage lors d'une mission d'instruction de routine, avec éjection réussie du pilote ; la cause fut attribuée à une erreur de maintenance survenue après un lavage de l'appareil, qui avait faussé les lectures des capteurs de données air.

Le F-22 et ses sous-systèmes furent conçus pour être améliorés tout au long de leur cycle de vie au moyen d'incréments numérotés et de mises à jour du programme opérationnel de vol, en prévision des avancées technologiques et de l'évolution des menaces, bien que cela se soit d'abord révélé difficile et coûteux en raison de l'intégration poussée de l'architecture avionique. En plein débat sur la pertinence de l'appareil dans la guerre asymétrique, les premières améliorations se concentrèrent sur l'attaque au sol : l'emploi de bombes JDAM fut ajouté avec l'incrément 2 en 2005 et la bombe à diamètre réduit fut intégrée avec le 3.1 en 2011, tandis que le radar amélioré AN/APG-77(V)1, doté de modes air-sol, fut certifié en mars 2007 et monté à partir du lot 5. Pour remédier aux problèmes d'oxygène, à partir de 2012 les F-22 reçurent un système automatique de secours en oxygène et un dispositif de survie modifié.

Contrairement aux précédentes, l'amélioration 3.2 mit l'accent sur le combat aérien, avec des mises à jour de la guerre électronique, de la suite CNI — incluant la réception par Link 16 — et de la géolocalisation, ainsi que l'intégration de l'AIM-9X et de l'AIM-120D ; ses deux parties furent livrées à la flotte en 2013 et 2019 respectivement. En parallèle, les mises à jour du programme opérationnel ajoutèrent un système automatique de prévention des collisions avec le terrain, des améliorations cryptographiques et une plus grande stabilité de l'avionique. Depuis 2021, un terminal MIDS-JTRS intégrant l'identification en mode 5 et l'émission-réception par Link 16 est installé. Pour lutter contre l'obsolescence et la rigidité des améliorations, cette même année les calculateurs de mission furent mis à niveau avec des modules de processeur commerciaux durcis pour usage militaire, à systèmes de mission ouverts et architecture modulaire ouverte, et un processus de développement agile fut mis en place avec un système d'orchestration permettant d'intégrer des logiciels de davantage de fournisseurs ; les mises à jour cessèrent d'être organisées en incréments de modèle en cascade pour passer à des livraisons annuelles numérotées.

Parmi les améliorations en cours d'essai figurent de nouveaux capteurs et antennes, l'intégration d'armes telles que l'AIM-260 JATM et des améliorations de fiabilité comme des revêtements furtifs plus durables ; l'IRST dédié, supprimé à l'époque durant Dem/Val, est l'un des capteurs récupérés. On travaille également sur une fonctionnalité infrarouge tous azimuts pour le détecteur de lancement de missiles, sur la capacité à opérer en équipe avec des appareils sans pilote de combat collaboratif — les « ailes loyales » — et sur l'intégration du casque Scorpion de Gentex et Raytheon, plus tard Thales USA. Pour préserver la discrétion tout en augmentant charge et carburant, depuis le début des années 2000 est étudié le port externe furtif, avec un réservoir et un pylône à faible traînée et faible observabilité en développement afin d'accroître le rayon d'action sans renoncer à la signature. Le F-22 a également servi de banc d'essai pour tester et appliquer des technologies du programme NGAD.

Toutes les améliorations proposées n'aboutirent pas : l'intégration de la liaison de données avancée multifonction MADL fut supprimée en raison de retards de développement et d'un manque de diffusion. Et bien que les Bloc 20 du lot 3 et suivants aient été mis à niveau vers le Bloc 30/35, la proposition faite par Lockheed Martin en 2017 d'amener le reste des appareils d'instruction à ce standard ne fut pas menée à bien pour d'autres priorités budgétaires. Indépendamment des modernisations, la conception et la construction structurelles s'améliorèrent au fil de la série : les avions du lot 3 et suivants montent des stabilisateurs améliorés fabriqués par Vought, et la flotte est passée par un programme de réparation et de rétrofit structurel de 350 millions de dollars qui résolut des problèmes détectés en essai et corrigea un traitement thermique inadéquat du titane sur des pièces des premiers lots ; en janvier 2021, tous les appareils avaient suivi ce programme, garantissant la durée de vie complète de la flotte. Le Raptor a également servi à tester et à qualifier des carburants alternatifs, parmi lesquels un mélange à cinquante pour cent de JP-8 et de kérosène synthétique obtenu à partir de gaz naturel par procédé Fischer-Tropsch, en août 2008, et un mélange à cinquante pour cent de biocarburant dérivé de la caméline, en mars 2011.

La seule version de série est le F-22A monoplace, désigné F/A-22A au début des années 2000 avant de redevenir F-22A en 2005, avec 195 exemplaires construits, dont huit appareils d'essai et 187 opérationnels. Le F-22B biplace, prévu avec les mêmes capacités de combat que le monoplace, fut annulé en 1996 pour économiser sur les coûts de développement et ses appareils d'essai furent reconvertis en F-22A. La variante navale, parfois citée comme NATF-22 ou F-22N bien qu'elle n'ait jamais reçu de désignation officielle, aurait été le dérivé embarqué du programme Navy Advanced Tactical Fighter : nécessitant des vitesses d'approche inférieures à celles du F-22 pour opérer depuis des porte-avions sans renoncer à des performances de la classe Mach 2, elle aurait intégré des ailes à géométrie variable, ainsi qu'une charge d'armement élargie avec l'AIM-152 AAAM, l'AGM-88 HARM et l'AGM-84 Harpoon. Le programme fut annulé en 1991 en raison des restrictions budgétaires.

Parmi les dérivés proposés se distingue le X-44 MANTA, un appareil expérimental basé sur le F-22 doté de commandes de poussée vectorielle renforcées et dépourvu de surfaces aérodynamiques de secours : il aurait été contrôlé uniquement par le vectorage de la poussée, sans gouvernes de direction, ailerons ni gouvernes de profondeur. Son financement fut arrêté en 2000. Le FB-22, proposé au début des années 2000, aurait été un bombardier régional furtif et supersonique ; les dernières itérations combinaient un fuselage de F-22 avec des ailes en delta très élargies et étaient prévues capables d'emporter jusqu'à trente bombes à diamètre réduit à plus de 3 000 km (1 600 milles nautiques), soit environ le double du rayon de combat du F-22A. Les propositions furent annulées lors de la revue quadriennale de la défense de 2006 au profit d'un bombardier stratégique subsonique plus gros et de bien plus grande portée, qui donna naissance au Next-Generation Bomber, repensé en 2009 comme le bombardier d'attaque à longue portée dont est issu le B-21 Raider. Enfin, en août 2018, Lockheed Martin proposa à la Force aérienne d'autodéfense japonaise, pour son programme F-X, un dérivé combinant une cellule modifiée de F-22 avec des ailes élargies — afin d'accroître la capacité en carburant et de porter le rayon de combat à 2 200 km (1 200 milles nautiques) — avec l'avionique et les revêtements améliorés du F-35 ; il fut également proposé à l'USAF, et aucune des deux ne le retint en raison du coût, des restrictions d'exportation en vigueur et de la répartition du travail industriel.

Les spécifications publiées du F-22A indiquent une longueur de 18,92 m (62 pieds 1 pouce), une envergure de 13,56 m (44 pieds 6 pouces) et une hauteur de 5,08 m (16 pieds 8 pouces), avec une surface alaire de 78,04 m² (840 pieds carrés), un allongement de 2,36 et un profil de la série NACA 6. Le poids à vide est de 19 700 kg (43 340 lb), le poids brut de 29 410 kg (64 840 lb) et le maximum au décollage de 38 000 kg (83 500 lb) ; la capacité en carburant est de 8 200 kg (18 000 lb) en interne et de 12 000 kg (26 000 lb) avec deux réservoirs de 2 270 L. Le groupe motopropulseur se compose de deux Pratt & Whitney F119-PW-100 avec postcombustion, de 120 kN (26 000 lbf) à sec et 160 kN (35 000 lbf) avec postcombustion. Le plafond opérationnel est de 20 000 m (65 000 pieds), les limites de manœuvre +9,0/−3,0 g, la charge alaire 377 kg/m² (77,2 lb/pied carré) et le rapport poussée/poids 1,08, qui monte à 1,25 à poids en charge et la moitié du carburant interne. L'armement fixe est le canon M61A2 de 20 mm avec 480 obus, et les soutes offrent huit points d'emport internes pour des combinaisons telles que six AIM-120C/D et deux AIM-9M/X, ou des charges air-sol de deux JDAM de 450 kg et deux AIM-120, ou huit GBU-39 de 110 kg avec deux AIM-120.

Les chiffres de vitesse appellent une mise en garde, car les sources elles-mêmes ne concordent pas. Le tableau des spécifications fixe la vitesse maximale à Mach 2,25, soit 2 414 km/h (1 500 mph, 1 303 nœuds) en altitude, et Mach 1,21, soit 1 482 km/h (921 mph, 800 nœuds), au niveau de la mer, avec un supercroisière de Mach 1,76 équivalant à 1 870 km/h (1 162 mph, 1 010 nœuds) ; en revanche, la description de conception situe la vitesse maximale sans charges externes « à environ Mach 1,8 » en supercroisière à puissance militaire et « au-delà de Mach 2 » avec postcombustion, et la documentation du moteur F119 évoque une supercroisière allant jusqu'à Mach 1,8. La divergence s'explique en partie par la différence entre valeurs de tableau et descriptions qualitatives, mais il convient de la signaler plutôt que de choisir un chiffre en silence. Un phénomène similaire se produit avec la poussée : le même moteur est cité comme « de la classe des 35 000 lbf (156 kN) » dans le texte descriptif et comme 160 kN dans le tableau des spécifications, deux arrondis différents de la même livre-force.

Les rayons d'action publiés ne constituent pas non plus un chiffre unique, mais un éventail selon la configuration : 3 000 km (1 600 milles nautiques) ou plus avec deux réservoirs externes ; un rayon de combat de 850 km (460 milles nautiques) sans charge externe avec 185 km (100 milles nautiques) en supercroisière ; 1 102 km (595 milles nautiques) sans charge externe et en subsonique ; 1 389 km (750 milles nautiques) avec deux réservoirs de 600 gallons incluant cent milles nautiques de supercroisière ; et un rayon de convoyage de 3 220 km (1 740 milles nautiques, 2 000 milles). De même, le total des appareils opérationnels est cité comme étant de 186 ou 187 selon que l'on comptabilise ou non les véhicules représentatifs de production et certains appareils d'EMD, tandis que le total construit — 195 — est ferme.

À cette liste s'ajoutent deux divergences supplémentaires, toutes deux de nature comptable. La première concerne la répartition des 195 appareils : la description la plus répandue les divise en huit d'essai et 187 de production, tandis que le Service de recherche du Congrès, en clôturant la série d'acquisitions avec le budget de l'année fiscale 2009, les décompose en 177 avions de production, 16 d'essai et 2 de développement. Les deux totaux donnent 195, mais classent différemment les appareils des premières séries, qui furent employés pour des essais avant d'être — ou non — intégrés aux unités. La seconde concerne la livraison du dernier exemplaire : la date de sortie de la chaîne de Marietta, le 13 décembre 2011, est ferme dans toutes les sources, mais celle de livraison apparaît comme le 2 mai 2012 dans certaines et comme le 3 mai 2012 dans d'autres. Quant au coût global, il n'existe pas non plus de chiffre unique : la projection d'environ 62 milliards de dollars pour le programme réduit coexiste avec l'estimation du GAO de 63,8 milliards pour 178 appareils, réalisée en mars 2005, et les deux dépendent de l'année de référence des dollars et de ce qui est inclus — développement, acquisition, modernisation — dans le périmètre comptable.

La Force aérienne prévoit de commencer à retirer le F-22 dans les années 2030, à mesure qu'il sera remplacé par le chasseur habité de sixième génération du programme Next Generation Air Dominance, le Boeing F-47, dont l'entrée en service est prévue vers 2030. En mai 2021, le chef d'état-major de la Force aérienne, Charles Q. Brown Jr., a décrit une future réduction du nombre de flottes de chasse à « quatre plus un » : le F-22 suivi du NGAD, le F-35A, le F-15E suivi du F-15EX, le F-16 suivi d'un futur chasseur moyen, et l'A-10, ce dernier écarté par la suite en raison de son retrait accéléré.

Le bras de fer le plus visible de ces dernières années a porté sur les Bloc 20. En 2022, la Force aérienne a demandé à pouvoir se défaire de tous ses F-22 de ce standard sauf trois, destinés à Tyndall ; le Congrès a rejeté la demande portant sur les 33 appareils non codifiés pour le combat et a adopté une clause interdisant ce retrait jusqu'à l'année fiscale 2026. La position du service est que le Bloc 30/35 demeure l'une de ses priorités maximales et continuera d'être mis à niveau, tandis que le Bloc 20 est jugé obsolescent et inadapté même pour former des pilotes de F-22, et que le porter au standard de combat coûterait environ 3,5 milliards de dollars, un chiffre jugé prohibitif. En septembre 2025, cependant, Lockheed Martin a révélé des projets visant à convertir 35 F-22 du Bloc 20 utilisés pour l'instruction en appareils de combat Bloc 30/35.

En attendant que ce débat se règle, le Raptor demeure la colonne vertébrale de la supériorité aérienne américaine : en août 2022, l'USAF comptait 178 appareils actifs en inventaire, et deux exemplaires historiques — le 91-4002 et le 91-4003 — sont conservés exposés au Hill Aerospace Museum d'Ogden (Utah) et au Musée national de la Force aérienne des États-Unis à Dayton (Ohio).