YF-23的第一架原型机于1990年6月23日出厂，8月27日进行第一次试飞。YF-22第一架要到8月29日才出厂；9月29日进行第一次试飞。YF-23于9月18日第5次试飞时在不使用后燃器下达到1.43马赫的超音速巡航纪录，YF-22则是在11月3日达到1.58马赫。YF-23第二架原型机于9月29日出厂；两架原型机分别使用不同的发动机：第一架原型机使用普惠YF119，第二架原型机则是通用电气YF120，与YF-22刚好颠倒。
YF-23原型机设计概念与YF-22有很大的不同，除了采用许多现有的零组件之外，YF-23的试飞计划里面并未包括试射空对空导弹与验证高攻角飞行能力，多是以风洞测试蒐集与验证资料。根据测试的结果显示，YF-23没有攻角限制，飞机能够自任何螺旋轻易恢复稳定飞行，只有当导弹舱门呈开启状态时会有困难。
YF-23一共进行50次，总计65小时的试飞项目，最大飞行速度达到1.5马赫，最大负载达到7G，最大攻角达到25度。
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