Po tom, čo vzlietol nový nástupca legendárnej stíhačky F‑15, prišla na rad aj myšlienka jeho ľahšieho viacúčelového doplnku. Ten mal v budúcnosti nahradiť lietadlá F‑16 s možnosťou prispôsobenia pre misie strojov F/A‑18, A‑10 či AV‑8B. Hlavný dôraz bol preto kladený na nákup čo najväčšieho počtu strojov za pevne stanovenú sumu než na nadštandardné výkony. Niektorí politici navrhli, že USAF by si mohlo adoptovať stroj F/A‑18E/F Superhornet, avšak táto myšlienka bola predstaviteľmi letectva okamžite odmietnutá ako príliš nákladné riešenie. V roku 1991 preto vznikol program MRF (Multirole Fighter) s cieľom vyvinúť ľahké stíhacie lietadlo, rozmermi podobné typu F‑16. Kusová cena sa mala pohybovať v rozmedzí 35 až 50 miliónov USD. Riadenie programu malo na starosti ASC (Aeronautical Systems Center) na základni Wright Patterson v Ohiu. Formálny štart programu sa predpokladal v roku 1994. Toto je koncept spoločnosti Boeing.

Štúdia firmy McDonnell Douglas s označením MRF 1006 má už na prvý pohľad mnoho spoločného so stíhačkou Northrop/MDD YF-23A. Najbadateľnejším rozdielom je jednomotorová koncepcia.

Postupom času lietadlo podstúpilo viacero konštrukčných zmien.

Na rozdiel od toho Northrop predstavil ľahký stroj kategórie STOVL s inovatívnym krídlom, ktoré má radikálne znížiť dráhu, potrebnú na štart a pristátie. Časť prostriedkov na vývoj poskytla aj agentúra DARPA. Aerodynamické modely podstúpili sériu testov v NASA Langley, pričom sa preukázalo, že medzná vrstva nevykazuje žiadne negatívne zmeny až do uhlu nábehu 24 stupňov. Pritom lietadlo je plne manévrovateľné aj pri uhle nábehu o šesť stupňov väčšom.

Postupom času sa objavili aj bizarnejšie koncepty. Tento bez chvostových plôch podchádza od spoločnosti Rockwell. Situácia sa však po skončení „studenej vojny“ začala dramaticky meniť. Ročný nálet lietadiel F‑16 sa podarilo podstatne znížiť, čo predĺžilo ich životnosť. Neskôr dokonca padlo rozhodnutie obnoviť ich výrobu vo verzii Block 50. Kvôli tomu bol program MRF zmrazený s perspektívou jeho obnovenia až niekedy okolo roku 2000. Začiatkom roka 1993 skĺzla úvodná operačná schopnosť strojov MRF až do horizontu roku 2015 a tak bol čoskoro celý program MRF zrušený.

V roku 1983 vytvorila agentúra DARPA program ASTOVL (Advanced Short Take-off and Vertical Landing) s cieľom vyvinúť technológie, potrebné pre stavbu nadzvukového lietadla s krátkym alebo kolmým štartom a pristátím. To malo v radovej službe nahradiť zastarávajúce podzvukové stroje AV-8B Harrier. Na programe sa aktívne podieľali aj britské ministerstvo obrany a tamojšie firmy. Úvodná fáza skončila v roku 1987 s konštatovaním, že vtedajšie technológie ešte neboli natoľko vyvinuté, aby sa nimi dalo postaviť lietadlo, schopné splniť navrhované požiadavky. DARPA však tajne oslovila oddelenie Lockheed Skunk Works v nádeji, že sa predsa len nájde nejaké riešenie. Predstavitelia Skunk Works ponúkli niekoľko inovatívnych konceptov, ktoré by po rozpracovaní mohli dosiahnuť požadované výkony. Všetky štúdie prebiehali pod novovytvoreným supertajným programom SSF (Supersonic STOVL Fighter) Ten však potreboval vzhľadom na svoj charakter nejaké krytie a tak DARPA postúpila v programe ASTOVL do druhej fázy. Vďaka tomu sa zároveň podarilo zabezpečiť prísun potrebných financií. Na vývoji konceptu sa okrem Skunk Works podieľali aj vybraní pracovníci a vybavenie NASA Ames. Manažment Lockheedu po čase navrhol, že pri vývoji lietadla by mohli spolupracovať spoločne USAF a US Navy (a keďže obstarávacie stredisko pre lietadlá námornej pechoty NAVAIR patrí pod US Navy, do programu sa tak zapojila aj USMC). Čoskoro nato bolo podpísané memorandum o porozumení , čo umožnilo odtajnenie programu SSF a všetky ďalšie práce už mohli prebiehať v rámci verejného programu ASTOVL.

Do jeho druhej fázy postúpili počas marca 1993 spoločnosti Lockheed (s kontraktom v hodnote 40,9 mil. USD vrátane 8 mil. USD z britských zdrojov) a McDonnell Douglas (s kontraktom v hodnote 31,7 mil. USD vrátane britských 4 mil. USD). Obaja mali dopracovať návrhy svojej koncepcie operačného stroja, analyzovať a demonštrovať technológie a postupy, ktoré zvýšia jeho dostupnosť. Mali taktiež uskutočniť rozsiahle skúšky v aerodynamických tuneloch a zostaviť projektový plán na technologické demonštrátory v skutočnej veľkosti. Pre plne funkčný letový technologický demonštrátor lietadla ASTOVL bolo rezervované experimentálne označenie X‑32. Návrh Lockheedu predstavoval lietadlo s hriadeľom poháňaným nosným dúchadlom. Podľa toho sa motor pri vzlete a pristátí mechanicky spojí s dúchadlom so zvislou osou. Toto dúchadlo podporí ťah hlavného motora a tým umožní lietadlu vzlietnuť na krátke vzdialenosti a zvislo pristáť, podobne ako Harrier. Koncová hlavná tryska sa súbežne vyklopí smerom nadol. Lockheed sa na tento účel spojil s firmami Pratt and Whitney, Allison a Rolls Royce.

Konkurenciu v programe ASTOVL vytvárala spoločnosť McDonnell Douglas. V jej podaní sa jednalo o lietadlo s plynom poháňaným nosným dúchadlom. Pri prechode a v režime visenia sa časť výtokových plynov odvedie zo spaľovacej komory cez sústavu potrubí do prstencovej komory pomocného dúchadla za kokpitom. Tam sa mieša so studeným vzduchom, nasávaným ventilátorom zhora a podporuje tak jeho ťah. Zadná výtoková tryska sa uzavrie a výtokové spaliny sú tlačené nadol cez dva vysúvateľné postranné dýzy s možnosťou vektorovania. McDonnell Douglas sa za týmto účelom spojil s firmami General Electric Aircraft Engines, British Aerospace a Northrop/Grumman. Ako pohonná jednotka bol zvolený upravený motor General Electric YF120. McDonnell Douglas postavil na motorové testy demonštrátor v skutočnej veľkosti s dĺžkou 15,7 metra, rozpätím 11,7 metra a výškou 3,8 metra. Keďže sa však jednalo o exemplár iba na pozemné testy, jeho konštrukcia bola vytvorená z pozváraných trubiek, na ktorých bol upevnený aerodynamicky čistý kovový poťah. Kvôli vysokému tepelnému namáhaniu bola na kritické časti použitá oceľ. V prípade skutočného lietadla by zrejme boli použité kompozitné materiály. Napriek tomu, niektoré konštrukčné celky, ako nosníky dúchadla alebo vstupy vzduchu k motorom predstavovali plne funkčné vzory pre sériovú produkciu. Úvodné testy sa uskutočnili v priestoroch firmy v Saint Louis na stende, ktorý bol pôvodne postavený pre testy lietadla AV-8B Harrier. Demonštrátor bol potom odoslaný na ďalšie testy v aerodynamických tuneloch NASA Ames.