F-22 будет наиболее эффективным из зарубежных реактивных истребителей пятого поколения. Он создается в рамках конкурсной программы усовершенствованного истребителя ATF (Advanced Tactical Fighter), изучаемого в США с 1981г. на основе поисковых исследований, проводившихся с середины 1970-х гг. Вначале самолет ATF предназначался для выполнения ударных операций (основная задача) и завоевания превосходства в воздухе, причем особое внимание уделялось атакам наземных целей, находящихся на большом удалении от линии фронта. Однако в 1984г. облик самолета ATF существенно изменился и он стал предназначаться прежде всего для выполнения задачи завоевания превосходства в воздухе и замены в этой роли истребителя F-15. ATF должен быть способен проникать в воздушное пространство, хорошо защищенное средствами ПВО противника, и осуществлять поддержку "воздушно-наземного сражения (операции)", первым обнаруживая противника в воздухе и поражая воздушные цели с первого выстрела.

В число основных требований к самолету входили: сверхзвуковая крейсерская скорость полета на нефорсированном режиме работы двигателей; малая заметность; возможность эксплуатации с ВПП длиной 915 м (вначале требовалась длина ВПП 455-610 м); повышенная маневренность (в том числе и на сверхзвуковых скоростях); высокая эффективность в воздушном бою, в частности, вне визуального контакта с воздушным противником. Вначале также требовалось максимальное число М=2,5, но впоследствии требование к максимальной скорости было ослаблено. В качестве целевой была назначена взлетная масса 22,7 т, которая, однако, не была выдержана на демонстрационном YF-22. Кроме того новый самолет должен обладать увеличенной дальностью полета, лучшими надежностью и эксплуатационно-ремонтной технологичностью, меньшей стоимостью эксплуатации и материально-технического обеспечения. Истребитель ATF должен обеспечивать вдвое большее число самолетовылетов и иметь вдвое лучшую надежность, чем истребитель Макдоннелл-Дуглас F-15. Время на подготовку к повторному вылету в конфигурации истребителя воздушного боя должно быть 15 мин (в сравнении с 35 мин у F-15), средняя численность техперсонала для обслуживания одного самолета - 8,7 чел. (20,6 чел. для F-15), число ВТС С-141В для переброски снаряжения эскадрильи из 24 истребителей - 6,8 (17,3 для F-15). Средняя наработка на отказ у истребителя ATF должна быть вдвое больше, чем у истребителя F-15. ВВС стремились к "революционному изменению" облика истребителя.

Руководство ВВС США подчеркивало, что требования к самолету ATF носят достаточно общий характер и разработчики имеют большую свободу при оптимизации своих проектов. Это служит ярким примером того, что в 1980-х годах технология вышла на первое место и стала движущим фактором в развитии оперативных концепций. Вместо того, чтобы установить четкое ТТЗ и соответствующие технологии для его достижения, как это делалось ранее, ВВС фактически просто решили, что им необходим новый истребитель завоевания превосходства в воздухе, а как он будет использоваться - должно быть определено только на основе изделия, которое создала промышленность.

В сентябре 1983г. семь американских фирм (Боинг, Дженерал Дайнэмикс, Грумман, Локхид, Макдоннелл-Дуглас, Нортроп и Рокуэлл) приступили к формированию облика самолета ATF. 31 октября 1986г. было объявлено о выборе групп фирм Локхид/Боинг/Дженерал Дайнэмикс и Нортроп/Макдоннелл-Дуглас для постройки конкурирующих демонстрационных самолетов YF-22 и YF-23 (по два самолета каждой группой фирм). Головными подрядчиками выступили соответственно фирмы Локхид и Нортроп, с которыми были заключены контракты на сумму по 818 млн долл. Фирмы Локхид, Боинг и Дженерал Дайнэмикс, кроме того, вложили в разработку 675 млн долл. собственных средств. Первые полеты первых самолетов после неоднократных отсрочек состоялись 27 августа (YF-23) и 29 сентября (YF-22) 1990г. На одном самолете каждой группы фирм установлен двигатель Дженерал Электрик YF120, на другом - Пратт-Уитни YF119. Эти двигатели разработаны также по конкурсной программе. Испытания всех четырех демонстрационных самолетов продолжались до конца 1990г. После оценки самолетов двух конкурирующих групп фирм 23 апреля 1991г. было объявлено о выборе группы фирм Локхид/Боинг/Дженерал Дайнэмикс для рабочего проектирования самолета F-22 с двигателями Пратт-Уитни F119. В процессе разработки самолетов сведения об их внешнем облике и характеристиками были засекречены, первые рисунки, дающие представление о конфигурации демонстрационных самолетов были опубликованы в мае 1990г.