Đầu những năm 1980, Không quân Mỹ bắt đầu tìm kiếm một loại máy bay chiến đấu mới để thay thế F-15E đối đầu với tiêm kích Su-27 của Không quân Liên Xô. Chiếc máy bay chiến đấu mới phải đáp ứng một loạt yêu cầu: chế tạo với vật liệu hợp kim và composite, hệ thống điều khiển bay điện tử, động cơ mạnh, áp dụng kỹ thuật tàng hình.

Tham gia gói thầu đắt giá này, có hai nhóm nhà thầu với hai mẫu thử nghiệm đề xuất, gồm nhóm tập đoàn Lockheed/Boeing/General Dynamics và Northrop/McDonnell Douglass với mẫu thử YF-22 và YF-23. Sau cuộc cạnh tranh kéo dài nhiều năm, tháng 8/1991, mẫu thử YF-22 chính thức được lựa chọn trở thành máy bay chiến đấu tương lai của Không quân Mỹ.

Trong những năm tiếp theo, các nhà thiết kế của Tập đoàn Lockheed/Boeing/General Dynamics tiếp tục cải tiến, sửa đổi để đưa ra mô hình sản xuất chính thức mang tên F-22 Raptor. Ngày 7/9/1997, F-22 tung cánh lần đầu.

Các cuộc thử nghiệm và đánh giá F-22 thực hiện từ tháng 4/2004 tới tháng 2/2005 với kết quả hoàn thành tốt. F-22 chính thức chấp nhận đưa vào phục vụ trong Không quân Mỹ từ năm 2007.

Để có được chiếc tiêm kích tàng hình F-22 hoàn thiện như ngày hôm nay, các nhà khoa học Mỹ trải qua hơn 20 năm phát triển với chi phí ước tính 70 tỷ USD.

Ban đầu, Bộ Quốc phòng Mỹ dự định mua 750 chiếc F-22 hiện đại hóa mạnh mẽ lực lượng Không quân, tuy nhiên do chi phí khá lớn (150 triệu USD/chiếc), nên số lượng máy bay mua được rút xuống dần chỉ còn 187 chiếc.

Kể từ khi bắt đầu được sản xuất, tới ngày 3/5/2012, chiếc F-22 cuối cùng mới được chuyển giao cho Không quân Mỹ.

Là máy bay mới trên thế giới nên công nghệ tàng hình trên F-22 vẫn thuộc hàng tuyệt mật.

Trong vật liệu chế tạo máy bay, F-22 có nhiều đặc điểm tương tự B-2, máy bay cấu thành từ 39% vật liệu titan, 24% vât liệu phức hợp, 16% hợp kim nhôm và 1% chất dẻo.

Trong đó, vật liệu phức hợp (carbon và sợi) sử dụng tạo khung thân, cửa, cánh. Vật liệu này cũng được khoan kiểu tổ ong để tăng khả năng hấp thụ sóng radar. F-22 cũng được sơn phủ lớp hấp thụ sóng radar. Ngoài ra, F-22 cờn được sơn thêm lớp phủ hấp thụ sóng radar.

Trong thiết kế khí động học, khác với B-2 hay F-117A có kiểu dáng độc đáo, F-22 có kiểu dáng tương tự máy bay chiến đấu truyền thông nhưng vẫn đảm bảo tính năng tàng hình.

F-22 được trang bị radar quét mạng pha điện tử chủ động AN/APG-77 có tầm hoạt động lên tới hơn 200km. Radar được thiết kế để chiếm ưu thế trên không, hỗ trợ trong thực thi nhiệm vụ với các khả năng bị phát hiện thấp, theo dõi nhiều mục tiêu cùng lúc trong mọi điều kiện thời tiết.

AN/APG-77 còn giúp F-22 có khả năng tấn công điện tử khi cần, tập trung luồng phát làm quá tải cảm biến của kẻ địch. Ngoài radar điều khiển hỏa lực AN/APG-77, F-22 còn được lắp đặt hệ thống định vị, hệ thống nhận diện địch – ta, hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống radar cảnh báo sớm chống tên lửa (tầm hoạt động 463km)…

Buồng lái của F-22 không có đồng hồ chỉ báo mà chỉ tồn tại các màn hình tinh thể lỏng đa năng hiển thị thông số kỹ thuật bay, tình trạng vũ khí, động cơ, hiển thị mối nguy hiểm trên không và mặt đất… cùng với đó còn có một màn hình HUD nằm trước mặt phi công hiển thị tình trạng mục tiêu, vũ khí.

Tiêm kích tàng hình F-22 có thể thực hiện hai nhiệm vụ không đối không và không đối đất. Đây cũng là xu hướng chung trong thiết kế máy bay tiêm kích trên toàn thế giới không riêng gì máy bay thế hệ thứ năm.

F-22 thiết kế với một pháo 6 nòng cỡ 20mm M61A2 vulcan đặt ở trong cánh phải cạnh cửa hút gió làm mát động cơ. Pháo 20mm (480 viên) có khả năng tốc độ bắn cao 100 phát/giây hữu hiệu với đánh cận chiến, ở tầm tên lửa đối không khó phát huy được hết tính năng ưu việt.

Trong vai trò không đối không, F-22 có thể mang 6 tên lửa đối không tầm xa AIM-120 và 2 tên lửa đối không tầm ngắn AIM-9. Trong tác chiến đối đất, máy bay chứa được 2 bom thông minh JDAM 450kg hoặc 8 bom đường kính nhỏ GBU-39 110kg cùng hai tên lửa AIM-120 hoặc AIM-9 tự phòng vệ trên không. Có nguồn tin cho rằng, người Mỹ vẫn còn giấu một số loại vũ khí khác thiết kế cho F-22.

F-22 chứa tất cả vũ khí trong thân máy bay, song có khả năng mang vũ khí ngoài giá treo trên cánh và thân nếu cần.

F-22 trang bị hai động cơ tua bin phản lực cánh quạt đẩy Pratt & Whitney F119-110 tích hợp bộ điều chỉnh hướng phụt. F-22 có khả năng đạt tốc độ tối đa 2.410km/h, tầm bay tác chiến gần 3.000km (điều kiện thêm 2 thùng nhiên liệu treo ngoài), trần bay gần 20.000m.

Động cơ máy bay cho phép F-22 đạt vận tốc siêu âm mà không cần đốt nhiên liệu lần hai. Tháng 1/2005, trong cuộc bay thử nghiệm, Tướng John P.Jumper – Cựu Tham mưu trưởng Không quân Mỹ đã lái chiếc F-22 đạt tốc độ vượt âm hơn 1.700km/h mà không dùng buồng đốt lần hai.

Là tiêm kích tàng hình thế hệ thứ năm đầu tiên, giới quân sự thế giới luôn mong muốn được xem chiếc F-22 tham chiến trên chiến trường thực thụ hơn là các cuộc tập trận. Tuy nhiên, đi vào hoạt động từ năm 2007, F-22 không có cơ hội thực tế chiến đấu một lần nào.