Répondant au programme ATF (Advanced Tactical Fighter), le Lockheed Model 645 a été étudié à partir de septembre 1983. Le 31 octobre 1986, deux appareils, les biréacteurs YF-22 et Northrop YF-23, ont été selectionnés pour l'ultime compétition. Les deux YF-22 commandés, fabriqués avec la collaboration des firmes Boeing et General Dynamics, ont volé le 29 septembre et le 30 octobre 1990. Le nouveau type de réacteur retenu a été le Pratt & Whitney YF-119, contre le General Electric YF-120. Le premier moteur de série, le PW-119-PW-100, de technologie nouvelle, est de la classe des 16 t de poussée. Le 2 août 1991 un contrat a été passé pour 11 nouveaux appareils EMD (Engineering and Manufacturing Development), ce nombre ayant été ramené à 9. Sur les trois premiers exemplaires destinés à l'exploration du domaine de vol, l'avion tête de présérie a volé le 7 septembre 1997, les autres devant suivre entre 1998 et 2001. Les prévision initiales portaient sur 438 F-22A de série, mais ce nombre a été ramené à 339, pour une mise en service en 2005.