在20世纪80年代，日本逐步生产并装备了其首架自产的喷气式战斗机三菱F-1，东京随后希望获得具有更强大对海打击能力的F-2战机，为此他们开始游说美国制造商进行技术转移。

里根时代的五角大楼担心纯粹自主设计的日本喷气式飞机缺乏与美军协同作战的能力和兼容性，打算同意这一要求。但洛克希德马丁公司却担心对日本的技术转移不利于自身而阻挠。最后，在一家日本公司向美国转移了苏联阿库拉级潜艇使用的螺旋桨技术后，三菱和川崎重工如愿以偿得到了F-16战斗机的技术，并开始在这种经济实惠的轻型战术战斗机基础上自行发展F-2。

然而，洛克希德马丁公司和其他美国公司仍然负责建造40％的零部件。XF-2A原型机于1995年首次飞行，2000年投入使用。日本不必保卫附近的陆地边界或准备海外战争，但是他需要可以巡逻日本岛屿周围海域的飞机，如有必要可攻击水面目标。

因此三菱F-2增加了用于远程巡逻的大油箱，使其负载作战半径增加了50％，达到520英里。与普通的F-16C相比，F-2的长度增加了半米，具有更大的横梁和尾翼，以及大出25％的机翼表面，更强的机动性和额外的武器挂点。

为了弥补增加的重量，F-2采用了轻质复合材料，包括雷达吸收石墨环氧树脂，这些材料降低了F-2的雷达特征。F-2的扁平鼻子里加装着是世界上第一台可操作部署的有源电子扫描阵列雷达，这些先进技术的使用推高了其成本，大约相当于每架飞机1.27亿美元，比普通F-16高出4倍。

2011年3月11日，日本有史以来最强烈的地震震动了本州东北部东北地区以东40英里的海域，造成近16000人遇难。地震引发的海啸淹没了松岛第21训练中队的所有18架双座F-2B，其中一架F-2甚至被扔进了一幢建筑物。日本一下子失去了其F-2部队的五分之一。

更要命的是，F-2生产线在同年因地震关闭，经济衰退使其无法重新开放。一段时间内，日本飞行员不得不用F-16进行训练，第21中队直到2016年才获得了修好的10架F-2B。