USA har öppnat för att sälja stridsflygplanen till Turkiet men först måste en sådan affär godkännas av kongressen.
I brevet från senatorerna står det att kongressen inte bör överväga framtida stöd till Turkiet, inklusive en F-16-affär, förrän Sverige och Finland släpps in i Nato.
"Att inte ratificera protokollet eller ge en tidsplan för ratificeringen hotar alliansens enighet vid ett avgörande ögonblick i historien då Ryssland fortsätter sin oprovocerade invasion av Ukraina", står det i brevet.
Senatorer från både Demokraterna och Republikanerna har undertecknat brevet, bland andra de tidigare demokratiska presidentaspiranterna Amy Klobuchar och Kirsten Gillibrand liksom Alaskarepublikanen Lisa Murkowski.
Statsminister Ulf Kristersson kommenterade uppgifterna på fredagsförmiddagen:
– Vi lägger oss naturligtvis inte i interna amerikanska frågor om vem de säljer F-16-plan till. Däremot så uppfattar vi nog att det är ett av många tecken på USA:s starka stöd för den svenska och finländska Natoansökan, säger statsministern i samband med en pressträff.
– Det finns ett mycket brett stöd i amerikansk politik, i amerikansk allmänhet och i administrationen för att Sverige och Finland så fort som möjligt ska bli Natomedlemmar.