背景
日本ATD-X隱形戰機項目模型 目前世界上的戰機都漸漸走向匿蹤性以及高運動性具備的第五代戰機。其中匿蹤性的部份，美國雖然有F-117以及B-2兩種匿蹤機開發與操作經驗，但真正讓匿蹤設計進入戰鬥機領域是到F-22服役以後，在F-22之後F-35的開發與服役也持續進行。除了美國外，各國家也在為了能夠達到第五代戰鬥機的水平，正在持續研究中，如俄羅斯的PAKFA、中國的殲-20等。
同樣的，日本也為了掌握第五代戰機開發技術而著手進行種種的技術研究。但由於這些技術需要驗證平台來確立可靠性，驗證平台的開發成了不可不行之事。
研發
2006年5月，防衛廳公開了ATD-X全尺寸RCS(雷達反射截面)測試模型的照片，隨後宣布將於2010年以此為基礎研製先進技術驗證機“心神”。同年9月到11月之間，日本曾將全尺寸模型秘密運往法國進行一系列隱形效果的測試，這其中包括整個雷達反射截面、機體吸波性能和發動機紅外輻射等。
2006年度，由於智慧蒙皮實用所必須的機體輕量化，更為輕量、高強度的新複合材料在機體上的套用企劃“智慧蒙皮機體構造的研製”也開始了。預定2010年開始這個項目的實際測試，並在2011年完成驗證。
2006年春天，約五分之一大小的無人機（推測為強化碳纖維複合材質製成、全長約3m、全幅約2m、重約45kg）的初次飛行也開始了。這個機體總共製造了四架，其中2007年9月11號的實驗在記者的面前公開進行。本實驗在北海道大樹町的多目的航空公園到11月為止進行了40次，包含了遠距離遙控以及自律飛行的實作驗證研究。
2007年2月號的《航空迷》（航空ファン）雜誌中有“心神”的特別報導，接著2007年8月11日的中日新聞晨報也在頭版刊載了心神的訊息。電視方面，中日在8月24號也獨家公開了擁有機體、發動機、推力偏向裝置的縮比模型。
2008年首次展出了ATD-X的全尺寸模型。
作戰能力
日本航空自衛隊聲稱ATD-X“心神”將具備“F3”能力，即“先敵發現”(FirstLook)、“先敵攻擊”(FirstShoot)和“先敵摧毀”(FirstKill)，並著重強調隱形性和高機動性。
首飛計畫
原型機的製造預訂在2010年開始，並預訂2014年首飛。 因此防衛省在2007年8月10日提出從2008年開始後5年左右達到首飛的計畫書，並向國會要求157億日圓的開發預算。同年12月5日開發計畫通過，開發時間從平成20年（2008年）開始，包含飛行試驗預訂6年，6年預算總額466億日圓，並預計在2011年首次飛行。08年1月進行預算審核時僅通過70億400萬日圓，只有開發預算的一半以下，但在2010年遞交了232億的預算申請書。
機體
概要
全尺寸模型ATD-X的架構大體上為雙發動機、向量噴嘴、雙垂直尾翼的機體。為了降低雷達反射截面積，機體形狀使用了不平整的表面以及帶有圓角的設計。
為了降低開發成本，全尺寸模型機使用了一些現成品，例如駕駛艙的部份即為挪用三菱F-1戰鬥機的材料，但這在匿蹤性上屬於不利的設計，在實機上可能會進行改良，如縮比無人試驗模型即為重新設計的外觀。
機體的預定尺寸上，比起F-22小了許多（F-22的全長為18.92M，而ATD-X約為14M），起飛重量預定約8噸。機體的材質使用了新設計的複合材料，搭配上同時兼具匿蹤性和機動性的“高機動飛行制御系統”。為了實現高運動性控制，飛行控制系統採用了光纖式線傳飛控，此技術在川崎重工的P-X也有使用。
航電系統方面，最大的亮點為採用了整合高性能主動相控陣雷達，電子戰系統以及高流量通訊能力的多功能射頻感測器，且利用了智慧蒙皮技術在機身上附著了瓦片式相控陣雷達天線。
發動機的部份，搭載了兩部新開發的驗證用發動機XF5-1（在開啟後燃器後推力約5噸），此發動機的噴嘴和傳統的管狀噴嘴不同，全尺寸模型機上使用了和X-31類似的燃氣舵向量噴嘴以達到高運動性的目的，在實機上則可能使用類似MiG-29OVT的軸向量噴嘴。
至於匿蹤性方面，測試結果為在雷達畫面上約在中型鳥類以下，飛蟲以上。
但在製造實機前，各項改進的研究及實驗也在進行著，最後的結果也有較全尺寸模型機理想許多的可能性。
航電系統
為了對應日漸複雜的戰場，能對各種層次威脅進行對應的戰鬥能力是必須的。對雷達以及紅外線感測器性能的要求當然也跟著提高。
但由於機體的大小以及電源、冷卻能力有限，傳統上戰機的訊號處理能力被這些因素限制著。相較於傳統戰機，屬於第五代戰機的F-35以及F-22使用了整合化、模組化的系統來應對。日本方面也為了解決這些問題，各種研究以及試驗正如火如荼的進行著。
ATD-X所預定搭載的航電，使用了TRDI以及主契約商三菱電機在2002年展開的“未來航空電子系統研究及試作”的成果。其試作、試驗從2005年開始，預定在2010年完成整項計畫。
《世界的船艦》世界の艦船雜誌在2007年5月號的“航空裝備研究所”中批露了這個航空電子系統，其中包含了能對戰術環境進行評估的高性能主控電腦的照片，此電腦將成為心神各式航電的母體。另外，和F-35相同，也採用了大型的液晶顯示器。也許是可能會採用頭盔顯示器的關係，本系統並沒有配備抬頭顯示器。
發動機
XF5-1發動機搭載的發動機為TRDI和IHI開發的驗證用XF5-1渦輪扇發動機，備有後燃器，設計目標為推重比8，配備兩具的時候能達到10噸的推力。
XF5-1的定位為連繫現有技術和未來國產飛機用發動機的開發橋樑，IHI以T-4教練機使用之F3渦輪扇發動機的設計經驗作為開發基礎，在1995年度到1999年度得到了五次，總額約147億日圓的預算進行新發動機開發。在預算的規畫時程中，IHI將在1996至2000年完成發動機的研究與試製，並在1997年開始以實品進行測試，在IHI內的研究直到2008年結案。至於TRDI，在1998年6月取得第一具XF5-1實驗品，至2001年3月一共取得了4組，並且在到2007年為止進行了各種試驗。
目前外界所知，雖然XF5-1目前並未有實機配置，但是設計有部分沿用到了次期固定翼巡邏機P-X的發動機XF7-10中。
除了引擎主體外，XF5-1安裝了向量噴嘴，而向量噴嘴的設計與控制技術則是三菱重工執行開發。根據“高機動飛行制御系統”的成果設計，能在正常戰鬥機會失速的情況下也能進行控制，並確保達到相當高的運動能力，XF5-1目前採用了類似X-31的燃氣舵設計。如果開發順利的話，在2009年度後會進行配備軸向量噴嘴的必須研究。
試作品在2003年製作完成，並在2007年3月9日完成了審查，其成果交給了TRDI進行了分析。同年秋天，在浜松基地的航空自衛隊第1術科學校也進行了試驗。同時也開始了改善發動機本身匿蹤性以及雷達特性的開發、試驗也在進行中。
2011年，XF5-1發動機不含三片式向量噴嘴，直徑0.6m，長度3m，自重650kg，推重比7.8，最大推力5,050kgf。比較TFE1042-70(F125發動機)直徑0.59m，長度3.5m，自重616kg，推重比7，最大推力4,300kgf。
參數
此數據為根據全尺寸模型機推論出的數值。
全長：14.174m
全幅：9.099m
全高：4.514m
離陸重量：8噸
發動機：IHIXF5-1（開啟後燃器後的推力約為5噸）×2
2013年，三菱開始組裝心神一號原型機，由其中段機體橫隔板判斷，它的內部空間比F-CK-1大很多，內部彈艙應可掛載1-2枚ASM-3超音速反艦飛彈，或3-4枚中程AAM。
