Η έκδοση Block II εφαρμόζει στο αεροσκάφος καλύτερες και μεγαλύτερες απεικονίσεις στο cockpit και αναβαθμισμένο ηλεκτρονικό σύστημα για την κάσκα του πιλότου. Η προσθήκη του νεώτερου ραντάρ AESA APG-79 κρίθηκε επιβεβλημένη καθώς τα πράγματα εξελίσσονται και οι ανάγκες έγκαιρης προειδοποίησης του πιλότου ανεβαίνουν. Άλλα ηλεκτρονικά συστήματα του αεροσκάφους αναβαθμίστηκαν με βάση την εμπειρία που κερδήθηκε από το πρόγραμμα της Boeing X-32.

Το αεροσκάφος σε αυτή την έκδοση είναι βαρύτερο κατά 7.000 λίβρες, πράγμα λογικό αφού άλλαξε ο τρόπος που δομείται το κυρίως τμήμα του αεροσκάφους και τα καινούρια συστήματα είναι βαρύτερα. Η καινούρια δομή του αεροσκάφους επιτρέπει στην πιο εύκολη συναρμολόγησή του καθώς επίσης και στην ευκολότερη αλλαγή των απαρτίων όταν πρόκειται για συντήρηση ή αντικατάστασή τους. Ωστόσο, το αεροσκάφος κερδίζει σε αντοχή, χαμηλότερο κόστος παραγωγής και συντήρησης και μεγαλύτερη επιχειρησιακή εμβέλεια κατά 50 ναυτικά μίλια.

Το Αμερικανικό Ναυτικό δήλωσε πολύ ικανοποιημένο από την έκδοση Block II του μαχητικού οπότε παρήγγειλε τον Μάρτιο του 2019, 72 αεροσκάφη του τύπου σε Block III με το πρόγραμμα να φτάνει σε ύψος τα 4 δις δολάρια. Τα αεροσκάφη Block III θα έχουν ακόμα πιο καλά ηλεκτρονικά, επέκταση ζωής των αεροσκαφών κατά 10.000 ώρες πτήσης, εξελιγμένο πιλοτήριο και μειωμένο ίχνος.