雅克-38的发动机布置
雅克-141的发动机布置
目前最成功的垂直起降战斗机，是采用偏转发动机推力来提供飞机悬停所需的升力。现今唯一现役的AV-8B就是使用一具高旁通比发动机，机身两侧前后各有1个可向下偏转的喷管，垂直起降时4个喷管一起旋转到垂直向下位置，提供飞机垂直悬停推力，水平飞行时则向后偏转，以提供飞机向前的推力。AV-8B的航程、载重能力都足以与一般的轻型战斗机相媲美，只是发动机直径太大，飞机受外形限制无法超音速飞行。
相比之下，“鹞”的旋转喷管设计只用一台发动机就实现了STOVL
简单来说，垂直起降战斗机的发展过程可归纳如下︰先是竖立飞机，接着是竖立发动机，然后是偏转发动机，最后则是恍然大悟只需偏转推力即可。
双模式发动机
美国海军在1980年针对未来的机队进行海基空中主宰研究（Sea Based Air Master Study），获得重要结论之一是以当时的技术水平，海军要拥有全部都是STOVL的机队，比起传统舰载型机队要贵很多。根据此结论，美国国家宇航局（NASA）启动了先进STOVL（Advanced Short Take Off and Vertical Landing）项目，以开发出降低超音速STOVL飞机成本的技术。由1980年到1987年间，美国国家宇航局提供经费由各大飞机公司进行取代AV-8B的超音速后续机种概念研究，当时洛克希德的研究概念就取材自罗罗（Rolls Royce）公司的串列式（tandem）风扇发动机。
一种基于串列风扇发动机的STOVL战斗机设计
串列风扇发动机是把传统发动机加长，第一级风扇往前移，在垂直起降阶段时，打开一辅助进气口以增加进气量，废气由前机身的喷管喷出，使此级风扇转变成一升力风扇，也就是在垂直起降模式时，发动机将部分推力移往前方，以平衡悬停的机身。但改变前级风扇的气流量，会削弱发动机的增压（supercharge）效应，因此在垂直起降模式时虽然进气量增加，总推力反而较巡航推力小，所以得加大发动机尺寸来满足悬停推力的需求，不过这会使发动机在巡航时显得过大，而且增加耗油率，加上升力风扇提供的推力不足以平衡机尾发动机喷管的推力，整台发动机得尽量靠近飞机重心，形成机翼、燃油、载荷、发动机全挤在重心附近，很难设计出流线的超音速飞机外形。
串列风扇发动机依靠第一级风扇提供前机身升力
1986年夏天，各家飞机公司的研究成果经美国国防部审查后，认为各公司的设计概念在成本、性能上并没有显着的优势，不过其中有些设计概念还不错，包括洛克希德的串列风扇发动机设计，国防部因此鼓励发展能提升这些设计性能的新技术，洛克希德也因而持续研究到1991年。
在这段期间，美国国家宇航局也与洛克希德的臭鼬工厂（Shunk Works）合作，研究把升力发动机安装于F-117上，以评估制造隐身STOVL打击战斗机（STOVL Strike Fighter）所需的技术。1986年秋天，美国国防先进研究项目局
（Defense Advanced Research Projects Agency，DRAPA）扩充美国国家宇航局的研究范围，提供经费给臭鼬工厂进行为期九个月的研究，为海军陆战队设计一款超音速隐身战斗机，此战斗机需能执行F/A-18的空优任务，也能执行
AV-8的空中近距支持任务，此种结合超音速及垂直起降的性能需求，表示发动机不但得提供足够的推力以完成短距起飞、垂直降落，而且外形不能太大，以免增加超音速风阻。要开发出此型新战斗机，关键就在发动机。
理想的垂直起降战斗机推力重量比大约是1.2，以提供充裕的垂直加速、操控推力。传统的F/A-18一般起飞重量大约16783千克（37000磅），发动机静推力9979千克（22000磅），推力重量比仅有0.6，开启加力则可提升到0.95。F/A-18要垂直起降，得有19958千克（44000磅，起飞重量的1.2倍）净推力，机尾提供的现有推力明显不足，欠缺的22000磅得由前机身处提供，才能使飞机重心平衡，因此开发垂直起降战斗机的问题就是如何使推力加倍，而增加的推力还须落在前机身处。
洛克希德运用头脑风暴来寻求解答，该公司以列表方式将如何由机尾发动机的高压热空气获取动力、如何将动力由机尾传输到机头、如何将动力转化为推力，列成一张三栏式清单，然后由各栏中任意挑选一项相互组合，再构思如何让此组合成功工作。臭鼬工厂的工程师由此方式想出了一些很有创意的观念，例如有人就提出以机尾喷气的动力去驱动气体激光，激光将能量送到前机身，点燃该处的脉冲喷气发动机（激光脉冲发动机，用激光能量加热发动机中的中性推进剂或气体介质，产生瞬态的高温高密度等离子体并迅速膨胀，然后从发动机喷管中以很高的速度喷出产生推力）。
不过这些概念都不具可行性，洛克希德最后想到以传动轴将发动机动力向前传输，以推动前机身的升力风扇，机尾发动机喷管也可偏折向下，另外在两侧翼尖安排发动机旁通气流通道。调整前、后机身的推力可控制机身的俯仰；调整翼尖的旁通气流可控制机身的偏转。
洛克希德并以一简图向DARPA介绍如何将此设计概念应用于F-117飞机上，在原始草图中，升力风扇的轴线方向与机尾发动机轴线一致，利用与AV-8飞机雷同的旋转式喷管使推力偏折向下。
安装串列风扇发动机的F-117 STOVL改型，推进尾喷管沿机翼后缘布置
DARPA对这个构想很有兴趣，因此在1989年1月提供经费，让臭鼬工厂进行使用这种发动机的飞机概念设计，DARPA也请麦道（McDonnell Douglas）和通用动力（General Dynamics）各自进行先进STOVL战斗机的概念设计研究。
概念设计的飞机任务需求共有三项︰空中近距支持、战斗空中巡逻（Combat Air Patrol）、以及甲板起飞拦截（Deck Launched Intercept），对其它的速度、机动特性、雷达特征…等都没有特别规定，唯一比较明显的规格是飞机的空重不能超过10886千克（24000磅），大约比F/A-18空重多5%，和常规起降型战斗机改装为舰载型所增加的重量大约相同。