這是因為F-22採用的是發動機二元矢量噴口技術。所謂二元矢量噴管是飛機的尾噴管能在俯仰和偏航方向偏轉，從而使得發動機能在俯仰和偏航方向上產生垂直於飛機軸線的附加力矩，使飛機具有相對的推力矢量控制能力。因為二元矢量噴管通常採用矩形矩設計的調節板，所以從外觀看，發動機尾噴口就很像是方形的了。而與之相對應的三元矢量推力噴管，則是圓形。
F-22是目前世界上唯一一種採用二元矢量推力技術的現役第五代戰鬥機。美國則是最早研製二元矢量推力技術的國家。早在1973年，普拉特惠特尼公司就相信其設計的二元收斂擴散（2DCD）噴管能夠完成俯仰推力矢量，反推的功能，並且可以改變噴口的截面積，而且認為自己的結構簡單，設計緊湊，重量也很輕，從而完美的滿足設計要求。在F-15S/MTD測試的第二階段，對標準的F100-PW-229發動機進行了改裝，將標準的圓形收斂-擴散尾噴管以矩形二元推力矢量/反推噴管取代。該噴管由普惠公司自己製造，使用化學銑削工藝，以焊接的蜂窩構件製造。噴管具有上下偏轉片，用於調節噴口截面積或使噴流上下偏轉±20度。在噴管上下各有一組反推葉片，在液壓機構的操作下，其發動機向前推力轉變到反推的時間不超過1秒鐘。
該機安裝推力矢量噴管後進行了首飛，隨後轉移至愛德華茲空軍基地進行美國空軍和麥道的聯合試飛。試飛表明新噴管的矢量推力效果達到預期，在軟件兼容新的推力矢量噴管後，推力矢量可以減少25%的起飛滑跑距離，反推系統可使F-15降落在500米長的跑道上。另外在飛行中也可使用反推系統進行快速減速，超音速時的減速時間減少了33%。這在近距離空戰中非常實用。在試飛期間F-15 STOL/MTD進行了多次推力矢量起飛，抬前輪速度低至67.6千米/時，最短的降落距離低至416米，而標準F-15的降落距離為2286千米。
試驗很成功，但暴露出了一些問題，比如過熱和超重的問題，主要是噴管冷卻嚴重不足，反推機構的過熱，為此，F-22原本打算安裝的發動機反推裝置，最終沒有進入批量改裝和服役。F-22設計中很牛的短距降落功能因此只停留在紙面上。而在F-22使用的第一代二元矢量推力技術上，只能進行俯仰控制，沒有辦法進行偏航控制。這是其另外一個缺點。
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