Požiadavky na nové stíhacie lietadlo pre zaistenie vzdušnej prevahy, ktoré dostalo od USAF označenie ATF (Advanced Technology Fighter) a krycí názov Senior Sky, boli oficiálne sformulované v novembri 1981. Na ich základe vznikla podrobná špecifikácia a koncepcia nasadenia, pričom výsledné dokumenty naznačovali potrebu náhradníka stroja MDD F-15 Eagle, ktorý by bol schopný čeliť budúcim moderným protivníkom z prelomu tisícročia. Lietadlo muselo byť schopné dosiahnuť nadzvukovú rýchlosť bez prídavného spaľovania (supercruise), štartovať a pristávať na malej vzdialenosti (STOL) byť nezachytiteľné radarom, mať väčší dolet ako F-15 ale s rovnakým množstvom výzbroje. V septembri 1985 USAF vyzvalo firmy Boeing, General Dynamics, Grumman, Lockheed, McDonnell Douglas, Northrop a Rockwell International, aby predložili na posúdenie návrhy ATF. Grumman a Rockwell nakoniec zo súťaže odstúpili.

Firma Rockwell navrhla pomerne veľký stroj s prednou časťou, prevzatou z F-16 a  rozmerným zadným trupom s dvoma motormi v spodnej časti a zdvojenými vertikálnymi chvostovými plochami. Koncepcia však nebola podrobnejšie rozpracovaná.

Pred tým, než sa spoločnosť General Dynamics rozhodla pre pomerne konvenčný návrh, preštudovala množstvo rozdielnych koncepcií na lietadlo ATF. Jedna zo štúdií dostala označenie Missiler. Rakety mali byť umiestnené v rúrovitých šachtách na odklopiteľnom závesníku. Pri výstrele by sa vysunul smerom dole, raketa by opustila svoju pozíciu a potom by sa celá konštrukcia znovu zasunula dovnútra trupu. Avšak kvôli pripravovanému projektu F-16XL bola táto štúdia zamietnutá.

Ich najradikálnejším návrhom bolo samokrídlo Sneaky Pete, ktoré bolo zamietnuté z dôvodu nízkej manévrovateľnosti, aj napriek jeho výhodám v oblasti stealth. Neskôr však uspelo v súťaži ATA na nový stroj pre námorníctvo.

Nakoniec bol do súťaže ponúknutý pomerne konvenčný návrh dvojmotorového stredoplošníka s modifikovaným deltakrídlom, zakončeným zúbkovaním.

Firma McDonnell Douglas navrhla radikálnu modifikáciu stroja F-15 Eagle, označovanú ako F-15XX, ktorá mala vytvoriť lacnejšiu alternatívu k pripravovanému lietadlu ATF. Po zamietnutí tohto návrhu sústredila svoje aktivity na konštrukciu stroja na boj pri vysokých rýchlostiach.

Boeing zo začiatku sústredil svoje úsilie na veľký stroj kačacej koncepcie s polozapustenými strelami.

Ich konečný návrh bol v porovnaní s Lockheedom a General Dynamics väčší. Bolo to zapríčinené konštrukčným postupom, pri ktorom najprv dizajnéri navrhli bombovnicu a okolo nej dokreslili zvyšok lietadla. Pokroková koncepcia, založená na štúdiách z konca sedemdesiatych rokov zahŕňala lichobežníkové krídlo, kombinované vertikálne a horizontálne chvostové plochy, jeden podtrupový vstup vzduchu k dvom motorom a progresívne termoplastické materiály. Tieto prvky mali stroju umožniť dosiahnuť vysokú maximálnu rýchlosť. Strely typu vzduch-vzduch boli umiestnené v hlavnej bombovnici, objemnejšia výzbroj mala byť polozapustená v trupe a dva infračervene navádzané rakety mali mať samostatné bombovnice v prednej časti trupu. V čelnej časti sa nachádzali tri radary, jeden hlavný a dva postranné, ktoré umožňovali pokryť priestor v rozmedzí 120 stupňov. Dopĺňali ich dva infračervené sledovacie systémy. V koncepcii badať istú príbuznosť s neskorším návrhom stroja X-32 JSF.

Nakoniec sa súťaž zredukovala na dva víťazné projekty konzorcií Lockheed/Boeing/General Dynamics YF-22 a Northrop/McDonnell Douglas YF-23. Napriek tomu, že sa výkonnosťou zhruba rovnali jeden druhému, predstavovali očividne rozdielnu koncepciu a prístup k lietadlu ATF.