光电跟踪系统F-35机鼻下方有一个菱形的突起物体，这就是光电跟踪系统（Electro-Optical TargetingSystem，EOTS）所在的窗口。并不是所有型号的 F-35 都安装EOTS，但每个型号机鼻下方都会有这么一个突起，这是出于缩减成本的考虑。安装 EOTS的飞机与不装的气动外形一致，减小了试飞的成本。 EOTS由洛克希德·马丁公司的导弹与火控部研制，其技术由“狙击手”瞄准吊舱派生而来。它的性能与 LANTIRN 系统相仿，但因不采用吊舱，故没有吊舱产生的气动阻力。EOTS 的自动准直的传感器设在一个与 F-35 机头浑成一体的与玻璃相似的蓝宝石窗口之后，刚好在雷达天线之下，维修人员很容易接近它，维修起来相当方便。 ETOS 包括空面 FLIR 跟踪器和空空 IRST 系统。它还是一种单孔径设计，具有先进的第三代红外焦面阵，还可作为“点跟踪器”跟踪由远距激光器产生的激光束。