一号原型机在试飞前被喷上三色迷彩防止外形泄密
两架原型机总造价 3,700 万美元，在洛克希德 10 号工场的封锁区域内完成组装，该工场位于加州帕姆代尔美国空军 42 号工厂内。两架飞机没有都没有国防部正式编号和美国空军序列号，只有工厂编号 1001 和 1002。代表 10 号工厂的 1 号机和 2 号机。
进行雷达测试的“海弗兰”RCS 模型
首机（1001）于 1977 年 11 月完工。为了掩人耳目，“海弗兰”原型机被运至内华达州格鲁姆湖进行试飞。格鲁姆湖是内利斯综合靶场的一个偏远区域，非常适合于秘密项目的试飞。为了避免飞机外形被好事者一眼看出，原型机还涂上了迷彩伪装。
51 区卫星照片，格鲁姆干湖床是极好的试飞场地
1978 年 1 月—2 月间“海弗兰”进行了首飞（确切日期至今保密），飞行员是洛克希德经验丰富的试飞员“比尔”帕克。在试飞初期，帕克得到了美国空军“肯”·戴森中校的协助。
“海弗兰”试飞最初阶段进展顺利，线传系统工作正常。由于缺乏减速板和襟翼，该机的降落速度相当高（160 节）。“海弗兰”飞行操控性不好，被形容为“会飞的猪”，高度后倾的座舱盖前风挡也严重影响了飞行员的前方视界，给起降带来不小的困难。1978 年 5 月 4 日“海弗兰”1001 号原型机在结束例行试飞降落时下降速度过大，起落架狠狠得撞在跑道上，导致右侧主起落架呈半收回状态。帕克赶紧拉起飞机，并重复尝试摇晃飞机把起落架抖下来。在第三次尝试失败后，他被命令爬升至 3,000 米高度弹射。最终帕克成功弹射，但由于撞到头部而昏迷，无法控制降落伞，落地时导致背部重伤。帕克最后生还，但再也无法飞行。高度机密的“海弗兰”残骸在内利斯综合靶场某处被焚毁。
“海弗兰”1001 号原型机坠毁时的情景
1001 号机坠毁不久“海弗兰”1002 抵达了格鲁姆湖。1978 年 6 月该机在戴森中校的操纵下进行了首飞。在 1978 年中—1980 年初戴森中校进行了 65 次试飞，测试了该机在不同雷达照射条件下的信号特征。除波音E-3预警机外，其它飞机的机载雷达都无法发现该机，E-3 也只能在近距离截获该机。大多数的陆基导弹跟踪雷达只有在“海弗兰”进入导弹最小射程之内才能发现该机，陆基和机载空空导弹制导雷达都无法锁定该机。同时发现“海弗兰”规避雷达的最佳战术是以机头正对雷达，既以最小 RCS 的一面。
试飞中的“海弗兰”二号原型机，可以看到下表面也是多边钻石外形
“海弗兰”的 RAM 涂层保养十分棘手，RAM 涂层类似于油毡布，预先切割好后粘贴在“海弗兰”的每一块多边形上。舱门和口盖的 RAM 涂层需要在两次试飞间进行仔细检查，地勤需要用导电胶带贴住所有接缝并再贴上 RAM 布。在喷涂式 RAM 涂料出现后，需要手动一层层对飞机进行喷涂，每次飞行前座舱和加油口盖周围的缝隙都用 RAM 涂料手工覆盖。地勤还需确保机身表面的所有螺丝都完全紧固，任意一个舱门的螺丝松脱的话，都会大大增加“海弗兰”RCS。1979 年 7 月“海弗兰”1002 号因事故坠毁，当时戴森中校正进行第 52 次试飞，一台 J85 发动机起火烧毁了液压管线，戴森中校被迫弹射，1002 号的残骸同样被焚毁。由于总体目标已达成，洛克希德没有制造其它的“海弗兰”飞机。
“海弗兰”试飞结果极大的鼓舞了卡特政府的国防研究与工程局副秘书长威廉·派瑞，他敦促空军尽快将这项技术应用到作战飞机中。1978年11月洛克希德被授予一份先期合同，开始“海弗兰”全尺寸研制（FSD）工作。这是一个属于国防部“特种审查”的黑项目，代号“大趋势”（Senior Trend）。
“大趋势”被定义为一种没有雷达的单座夜间攻击机，安装有用于导航和攻击的电子-光学系统，不具备空战能力。
接近完工的第一架 YF-117A 原型机
洛克希德制造的首批 5 架“大趋势”飞机是预生产型。“大趋势”的总体布局与“海弗兰”类似，但更大更重，增设机内弹舱和电子设备，机翼前缘的后掠角减小，以增加机翼在大迎角下的升力和总体气动性能，座舱盖前风挡的后倾也减小，以改善飞行员的视界，内倾的双垂尾后移变成外倾的双垂尾，以增加垂尾的控制效果。采用了两台通用电气的非加力 F404-GE-F1D2 涡扇发动机。这是 所使用 F404-GE-400 发动机的衍生型。
“海弗兰”与“大趋势”的对比
1981 年 6 月初首架“大趋势”试飞机（尾号 780）抵达格鲁姆湖准备，6 月 18 日洛克希德试飞员“哈尔”·法利驾驶该机进行了首飞。1981 年中—1982 年初其余 4 架 FSD 飞机陆续加入试飞工作，尾号分别是 781—784。
试飞中的“大趋势”780
1982 年 4 月首架生产型“大趋势”（785）抵达格鲁姆湖，该机与预生产型的不同之处是加大了 V 尾，新的 V 尾每一面由三个平面组成而不是原先的两个平面。4 月 20 日洛克希德试飞员罗伯特·L·莱德瑙尔驾驶 785 号进行首飞，但是当时没人知道该机的线传系统存在问题，俯仰和偏航线路接反了，结果该机前轮一离地就立即失去了控制，首先猛烈地向一侧偏航，接着机头上仰失去了控制。莱德瑙尔来不及弹射，该机继续偏航并呈倒扣姿态下座，最终打着转冲入跑道旁边的干胡床上起火燃烧，受了重伤的莱德瑙尔被抢险队救出，后来无法继续飞行。785号严重受损无法修复，被运至洛克希德加州帕尔姆戴尔工厂拆卸掉可用部件，最后被做成该工厂的大门雕塑。由于该机是在交付美国空军之前坠毁的，所以没有计入 F-117 的生产总量。
美国空军在成立第一支隐身战斗机部队时面临着一个问题，格鲁姆湖的面积对于一支作战部队来说太小。另外还存在安全上的隐患，以格鲁姆湖为基地会使很多人看到“大趋势”飞机的飞行。所以美国空军决定在托诺帕靶场为隐身飞机建立一个新的基地，该靶场位于内利斯综合靶场的西北角，从安全角度来看并不是很理想，距托诺帕镇仅 50 公里，在公共土地上就可眺望该基地。但托诺帕靶场四周的保卫措施很严密，该基地直到 1985 年才被媒体报道，此时已经运转了近两年。
托诺帕基地
美国空军秘密成立了装备隐身飞机的 4450 战术大队，该大队在表面上看起来是一支以内利斯为基地的 A-7D 部队，其实也不完全错误，该大队确实装备了几架 A-7 用于训练。1982 年 9 月 2 日 4450 大队接收了首架隐身飞机，1983 年搬至托诺帕，当时装备有不满一个中队的隐身飞机和少数 A-7D。1983 年 10 月 28 日 4450 大队形成初始作战能力，此时已拥有 14 架隐身飞机。为了避免被好事者发现，4450 大队都在夜间飞行，在白天所有隐身飞机都被锁在特制机库的大门之后。