最早开发的第一代垂直起降战斗机，是1950年代美国洛克希德公司(Lockheed)的尾坐式(tail-sitter)XFV-1、康维尔公司(Convair)的XFY-1、和瑞安公司(Ryan)的X-13，当时战斗机的发动机推力已相当接近飞机重量，设计人员因而认为只要让推力再增加少许，这种尾坐式战斗机就能以机头向上、机尾朝下的方式垂直起降。不过XFY-1试飞的结果显示飞机的操控性很差，由垂直转换到水平飞行姿态并不容易，飞机悬停控制力也不佳，要垂直起降非常困难，处于仰躺姿态的飞行员既无从得知地面的远近，也不知道机身降落速率的快慢，要顺利降落是一大挑战，并非每一个飞行员都有能力安全起降。
洛克希德XFV-1
康维尔XFY-1
瑞安X-13
第二代的垂直起降战斗机如1960年代法国幻影IIIV，除了传统的机尾发动机外，还在机上加装8台专门降落用的垂直发动机，飞机仍然以传统的水平姿态起飞，飞行员也能藉由观察地面远近判断飞机的下降速率。不过，加装的8台发动机占用机身太多空间，在飞机巡航时毫无用处;而飞机起降时，原本的发动机不仅没有施展的余地，反成为飞机上多余的重量，因此这种战斗机的航程、挂载能力很不理想，例如幻影IIIV就无法挂载任何武器。另外垂直发动机排出的废气不但会造成机身腐蚀，如果窜入垂直发动机的进气道内，还会造成发动机失速而丧失推力，对飞机的起降安全构成一大威胁。
幻影IIIV
1970年代第三代垂直起降战斗机的西德VJ-101使用倾转式发动机。VJ-101的外形很像F-104，使用6台发动机，2台并列位于驾驶舱后方，专用于产生垂直升力，另外两翼尖各有一具内装2台发动机的旋转式发动机吊舱。垂直起降时发动机吊舱为垂直方向，与驾驶舱后方的2台发动机共同提供垂直推力，巡航飞行时发动机吊舱旋转成水平方向，提供水平推力。不过这种飞机要由巡航姿态变换到垂直起降姿态非常困难，反之亦然，而且垂直起降所需的发动机推力大且体型大，气动阻力自然大，航程、载重都不尽如人意。
西德VJ-101
同时期西德的VAK 191和俄罗斯的雅克-38、雅克-141采结合偏转发动机推力和加装升力发动机(lift engine)的混合方式。VAK 191使用2台升力发动机，1台在驾驶舱后方，1台在机翼后缘后方，2台升力发动机中间为1台偏转式发动机，提供垂直及水平方向推力;雅克-38与雅克-141的推进及升力方式很类似，都是在驾驶舱后方安装2台升力发动机，机尾的主发动机喷管为可旋转式，垂直起降时，由2台升力发动机和可向下弯折90度的主发动机喷管负责所需的垂直推力，起飞后主发动机喷管自动改成水平方向，提供飞机水平飞行的向前推力。这种方式的升力发动机占用太多机身空间，也产生热废气回流机身造成腐蚀及发动机失速的问题。
VAK 191足足安装了三台发动机
雅克-38的发动机布置
雅克-141的发动机布置
目前最成功的垂直起降战斗机，是采用偏转发动机推力来提供飞机悬停所需的升力。现今唯一现役的AV-8B就是使用一具高旁通比发动机，机身两侧前后各有1个可向下偏转的喷管，垂直起降时4个喷管一起旋转到垂直向下位置，提供飞机垂直悬停推力，水平飞行时则向后偏转，以提供飞机向前的推力。AV-8B的航程、载重能力都足以与一般的轻型战斗机相媲美，只是发动机直径太大，飞机受外形限制无法超音速飞行。
相比之下，“鹞”的旋转喷管设计只用一台发动机就实现了STOVL
简单来说，垂直起降战斗机的发展过程可归纳如下︰先是竖立飞机，接着是竖立发动机，然后是偏转发动机，最后则是恍然大悟只需偏转推力即可。
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