По программе отработке ИК системы на пятом прототипе было выполнено 109 испытательных полетов. Последний из них состоялся 23 сентября 1983 г., после чего самолет сначала поставили на хранение, а потом разобрали и перевезли на «Гэлэкси» в Бербэнк для доработки. Полеты пятого прототипа возобновились в сентябре 1985 г. К этому времени на самолет была установлена РЛС с низким уровнем излучения. По программе отработки РЛС до декабря было выполнено 34 полета. Информация об РЛС не разглашается до сих пор. Вроде бы испытания прошли в высшей степени успешно, но от установки РЛС данного типа на все «стелсы» отказались из-за высокой стоимости радиолокатора.
Не стоит думать, что только «электронные» проблемы доставляли разработчикам головную боль. Беда едва не пришла оттуда, откуда ее никто не ожидал. Самолет поставил конструкторам «детский мат». С целью увеличения ресурса планера и снижения нагрузки на самолет в полете, в последнюю очередь вырабатывалось топливо из крыльевых баков. В результате по мере выработки топлива из фюзеляжных баков центр тяжести самолета в полете смещался назад и запаса рулей для управления самолетом по тангажу не хватало, особенно в полете на больших углах атаки. В 1984 г. на первом прототипе для увеличения эффективности рулей пришлось нарастить элевоны. Испытания продемонстрировали правильность такого решения, но заказчик в лице ВВС настоял на сохранении внешней конфигурации самолета. Тогда изменили порядок расходования топлива из баков – теперь в первую очередь опорожнялись крыльевые баки.
Все серийные машины перед сдачей ВВС облетывались в Агеа-51 летчиками- испытателями фирмы Локхид. Первый серийный F-117A (самолет 785) поднял в воздух 20 апреля 1982 г. Боб Рейденауэр.