在新一代隐形战机的研发上，日本“心神”不仅要确保自身优良的隐形性能，更强调对其他隐形战机的探知捕捉的反隐形能力。首度曝光的心神样机已被命名为“日之丸”001号，它全长14.17米、全宽9米、全高4.5米，这比中国歼20隐形机20.3米要短，也比18米长的美军F-22隐形战机要小。
这是心神独特的瘦身型设计，目的是增强机动性和隐形性，降低雷达反射截面积。特别是心神将原来设计的横向并列式挂载4枚中程空对空导弹的挂弹仓，改成纵向型二排分列式挂载，有效地收窄了战机的宽度，减少了雷达反射面积。
此外，心神今后可能将不挂载“空对舰”中程导弹，而把空对舰的攻击任务转交给F35战机，以提高隐形战机的机动性与轻量性。
作为核心的隐形机进气道与发动机，日本对导气管甚至发动机安置如何能够最有效吸收电波体作了较大改进，实现了进气道小型化和防红外线波的隐形升级。在发动机上，日本历时五年花费了147亿日圆对其国产XF5-1涡扇发动机进行了改进，主要是提升加力和推力。
心神现在采用两台此双发机型，同时在发动机上安装了三枚矢量推进控制片，这样发动机采用推力矢量喷管技术，可改变气体喷射方向，使飞机的推重比大于1。这样离陆重量8吨的心神可以获得10吨双发推力的1.5倍增力，通过推力矢量喷管与加力燃烧室的联合使用，战机的机动性可以得到大幅提升。
航电系统方面，心神最大亮点为采用整合高性能主动相控阵雷达、电子战系统以及高流量通讯能力的多功能射频传感器，且利用了智慧蒙皮技术在机身上附着了瓦片式相控阵雷达天线。