Auch in der italienische Marine haben die McDonnell Douglas AV-8B Harrier II das Ende ihres Lebenszyklus erreicht. Sie werden durch die Lockheed F-35B Lightning II, mit Kurzstart- und Senkrechtlandekapazität ersetzt. 

Während 16 Monaten wurde die Cavour in der Operation «Ready for Operation» unter anderem in Norfolk/Virgina für den Einsatz der F-35B umgebaut. Ab Februar fanden die ersten Tests mit Landungen und Starts von F-35B der US-Navy statt. Im April 2021 wurde die Operation mit der Zertifizierung abgeschlossen und der Flugzeugträger konnte wieder ins Mittelmeer zurückfahren. Ende Juli 2021 war es soweit: Der erste F-35B der italienschen Marine setzte auf dem Deck der Cavour auf. 

Ziel der italienischen Marine ist, bis ins Jahr 2024 eine ausreichende Zahl F-35B und die entsprechend ausgebildete Besatzung für die volle Einsatzfähigkeit zu erhalten.