F-4“鬼怪”（Phantom）是美國原麥克唐納公司（現併入波音公司）為海軍研製的雙座雙發艦隊重型防空戰鬥機，後來美國空軍也大量採用。F-4於1956年開始設計，1958年5月第一架原型機試飛，生產型則於1961年10月開始正式交付海軍使用。1963年11月開始進入空軍服役。
簡介
F-4是美國第二代戰鬥機的典型代表，各方面的性能都比較好，不但空戰性能好，對地攻擊能力也很強，是美國空、海軍六、七十年代的主力戰鬥機，參加過越南戰爭和中東戰爭，也曾經是美國空軍的“雷鳥”飛行表演隊的表演用機。F-4採用外翼上反、帶犬齒前緣、大根梢比、小展弦比的後掠式低單翼，機頭為大型雷達罩，垂尾與下反的平尾之間形成120度的夾角。這些經大量風洞試驗選定的特殊外形特徵，加上採用了噴氣襟翼等措施，使飛機著陸速度低、低速飛行時不易翼尖失速。該機採用兩側進氣的氣動布局，採用了帶附面層控制板的側面進氣口，發動機為兩台J79-GB-17渦噴發動機，單台最大推力為5385千克力，加力推力為8120千克力。其主要機載設備包括AN／AJB-7全高度轟炸系統，AN／APQ-120火控雷達，AN／ASA-32自動火力控制系統，AN／ASQ-91武器投放系統，AN／ASG-26前置角計算光學瞄準具，AN／APR-36、37雷達尋的和警戒系統等。F-4的缺點是大迎角機動性能欠佳，高空和超低空性能略差，起降時對跑道要求較高。
F-4是六十年代以來美國生產數量最多的戰鬥機，型別眾多，其主要型別有：A型，艦隊防空型，生產49架；B型，海軍全天候型，共生產696架；RF-4B，B型的偵察型，生產46架；C型，空軍戰術型，共生產583架；RF-C，偵察型，共生產493架；D型，空軍的戰鬥轟炸型，共生產825架；E型，空軍制空型，共生產846架；F-4EJ，日本仿製型，共生產109架；RF-4E，西德等國使用的偵察型，共生產102架；F型，西德定購的單座型，共生產175架；J型，海軍艦隊防空型，共生產518架；K、M型，英國海軍和空軍的使用型，共生產174架；S型，J型的改進型；G型，空軍的反雷達攻擊型。至1981年全部停產，共生產5195架，使用國家包括美國、英國、日本、西德、伊朗、希臘、埃及、西班牙、以色列以及韓國等。目前仍有少數的F-4現役。以下內容適合F-4E。
裝備
一門M61Al六管機炮。可掛6枚“麻雀”II或4枚“麻雀”II和4枚“響尾蛇”空空飛彈，也可掛AGM-12“小鬥犬”空地飛彈，AGM-62A“白星眼”電視炸彈，AGM-65A“幼畜”電視炸彈，AGM-45、AGM-78B反輻射飛彈以及各種常規炸彈和核彈等。最大載彈量7250千克。
技術數據
翼展11．7米，機長19．20米
機高5．02米，機翼面積49．24平方米
機翼後掠角（1／4弦線處）45度
展弦此2．82
機翼平均相對厚度5．1％
主輪距5．46米
前主輪距5．92米。
重量數據
空重13760千克，作戰起飛重量18820千克，最大起飛重量28030千克，最大著陸重量20870千克，機內燃油量7760千克。
性能數據
最大平飛速度（高空）M2．27／2410千米／小時，（海平面）M1．1／1350千米／小時，巡航速度960千米／小時，爬升率（高度9000米）110米／秒，實用升限18000米，作戰半徑（掛副油箱，4枚飛彈）1200千米，轉場航程3200千米。
設計思想
韓戰結束後，空戰理論與戰鬥機裝備技術水平均有了長足的發展。在越戰前，主流的戰鬥機設計思想包括如下要點:
1. 認為飛機的大速度是決定空中優勢的主要因素。為了保證飛機具有大速度, 必須竭盡一切努力減小阻力，甚至不惜犧牲爬升率和機動性。F-104、米格-21就是典型的範例。到了研製F-4的時候，飛行控制與發動機技術相比起研製前兩種戰鬥機的時候已經有了很大改善，因此比F-104、米格-21的情況要好些，但格鬥性能仍然無法與之前的F-86、米格-17等輕型戰鬥機相比。
2. 主張研製多用途戰術戰鬥機, 要求飛機兼有空戰和對地攻擊能力, 即主張研製戰鬥轟炸機，而不再像以往那樣研製單純的防空截擊機或專用對地攻擊機。最終F-4的確兼備了這兩種作戰能力，但在發動機推力有限、氣動設計未盡完美的前提下，強求對地攻擊能力反倒拖累了整體飛行性能，特別是攜帶對地武器時無法有效的與敵方戰鬥機交戰。
3. 為對抗裝備大射程對空/對地制導武器的敵機，截擊機的戰術被構想為利用速度優勢追趕或快速逼近目標, 並利用先進的火控武器系統(以使用半主動雷達制導空空飛彈為突出特徵)在儘可能遠的距離上將敵機殲滅。但由於火控與武器技術水平的限制，這一構思未能在F-4上有效的實現。
4. 為實現2、3兩點指標，新研製的戰鬥機必須具有較大的航程。同時，為F-4研製的先進火控系統操作較為複雜，因此必須配備雙人機組(飛行員與武器操作員)。這意味著F-4的體積、重量會比之前的戰鬥機有很大的增長，而氣動、飛控和發動機技術卻沒有相應幅度的增長。
5. 認為截擊機同時投入戰鬥的飛機數量將減少，實施攻擊時機動動作“平直化”，力求一次攻擊來結束戰鬥。於是當時認為格鬥性能的下降是可以接受的。
6. 忽視航炮的作用。有人認為空空飛彈出現之後，航炮作為一種武器已沒有前途。當時幾乎所有新研製的戰鬥機，包括F-4，都沒有裝航炮。很快這一決策被實戰證明是極為錯誤的。
7. 不重視飛行員在空戰中的作用。有人認為飛行員不需要學會判斷空中情況，而是由地面指揮所代替他們下決心。
飛機設計師們就是按照以上這些想法研製了包括F-4在內的第二代噴氣式戰鬥機。這代飛機的最大速度達M2左右、有的甚至達M3, 機載電子設備和武器系統的性能均有較大的提高, 重視對地攻擊能力, “重型化”傾向明顯。從其航空技術水平和飛機的性能來看, 確實比第一代戰鬥機有了明顯的提高和發展。但在60年代後期開始進行的越南戰爭和其他局部戰爭中, 第二代噴氣式戰鬥機的使用效果( 尤其是空戰使用)，並不理想。從某種意義上來講, 它在發展方向上走了一段“彎路”。這主要是因為實戰中的空戰作戰方式與原先構想的有很大的差別。
空戰的高度範圍不是擴大了, 而是縮小了。這一情況引起了研究局部戰爭經驗的專家們的特別注意。韓戰中, 戰鬥機的空戰曾發展到平流層。而越南戰爭中, 戰鬥機的使用高度不超過9000米。這一方面是由於戰術航空兵遂行的任務性質決定的。轟炸機為避免進入防空飛彈的毀傷區, 多半在低空活動, 擔任掩護的戰鬥機也必須降低高度。另一方面,空戰實踐說明, 飛行員能目視觀察到3600米以內距離的機動目標, 因而轉彎半徑不大於1800米較有利。在9000米以上的高度, 第二代飛機想以這樣的盤旋半徑實施不損失高度的速度機動是不可能的, 所以高度也受到限制。越南戰爭中空戰格鬥一般發生在1500～4500米高度範圍內。
在局部戰爭中, 空戰的速度範圍也並不大, 儘管雙方都具有速度超過M2的戰鬥機,但經常進行空戰的速度範圍是M0.5～-0.9。這一方面是由於空戰開始的高度低, 飛機的速度受到結構強度的限制。另一方面是由於當時戰鬥機的超音速機動性能甚差, 想在速度超過音速時獲取機動性的優勢是很困難的, 因而也只能進入亞跨音速範圍。局部戰爭的經驗也證明。大部分空戰仍是在雙方目視能見度的近距離範圍內進行的, 摧毀目標還須從後半球攻擊來實現。空戰中被擊落的飛機中約有三分之二是被空空飛彈擊毀的, 三分之一是被炮彈擊毀的。在中東戰爭中, 空戰格鬥的比例更大, 飛行員經常能有效地使用航炮。局部戰爭還證明, 協同仍是至關重要的, 戰鬥機的絕大多數空戰都是編隊空戰。飛行員的素質對空戰的結果仍有決定性影響。
F-4服役後參與幾次局部戰爭的實戰經驗說明, 儘管該機取得了相當不錯的戰果，但由於設計時脫離實際，過度追求高空大速度飛行性能，以及遠距離作戰能力，令其在戰鬥中多次受挫。正是由於第二代戰鬥機研製時對作戰環境的樣式與實際情況有很大差別, 所以在實戰中不可能取得預期的戰果。
結構特點
為滿足對前所未有的高指標，F-4在設計上有著許多出眾之處。
該機機翼為懸臂式下單翼。翼根翼型為NACA 0006.4-64(修形)、機翼折線處為NACA 0004-64、翼尖為NACA 0003-64(修形)。前緣後掠角45°，平均相對厚度5.1％，翼尖相對厚度3％，安裝角1°，外翼上反角12°。前緣有鋸齒。機翼為全金屬結構，外翼可折起(海軍型)。中翼和內翼為一貫穿機身的雙梁抗扭盒式整體結構，抗扭盒又是整體油箱，容積達2380升。前、後梁位於15％和40％弦長處，由大鍛件機械加工製成。蒙皮為帶肋整體壁板，由6.35厘米厚板機加工製成。後梁之後還有一根由鍛件加工的輔助梁，用以分擔部分主起落架和減速板載荷。外翼也是雙梁結構，梁位於15％和40％弦長處，並與內翼連線。外翼蒙皮厚7毫米，翼尖2.5毫米。蒙皮材料多用7178鋁合金，鍛件用7079鋁合金。機翼後緣為整體鋁合金蜂窩結構，後緣襟翼和副翼為帶鋁合金蜂窩結構後緣的金屬結構，後緣襟翼和副翼為帶鋁合金蜂窩結構後緣的金屬結構。副翼只能向下偏轉30°。上翼面的擾流板可向上偏轉45°，橫側操縱時兩者協調動作，由兩套獨立的液壓系統操縱。後緣襟翼和外側前緣襟翼都有附面層吹除裝置。後期的E、F型改用前緣縫翼，取消吹氣裝置。機翼下側起落架艙後方有一塊液壓驅動的減速板。全金屬半硬殼式機身結構，分為前、中、後三段。機身前段主要包括座艙、前起落架艙和電子設備艙，構件多為鈑金件、承力部位採用鍛鑄件。為防止變形，進氣道採用很多橫向隔框，進氣口前緣為鍛件，經化學銑切製成。中段有發動機艙和油箱艙。與機翼連線的承力框為整體件，由鋁鍛件機加工製成。油箱艙在發動機艙上方，採用雙壁結構導入空氣進行冷卻。靠近發動機的結構大量採用鈦合金。後段廣泛採用鈦和鋼，下側為雙壁結構，用空氣冷卻。由於當時還沒有在戰鬥機機體上採用較多份額的複合材料，F-4的重量居高不下，對飛行性能有著負面影響。
F-4曾是美國空軍雷鳥飛行隊及海軍藍天使飛行隊的表演用機。
懸臂全動式整體平尾，下反角23°，以避開機翼尾流(英國的K和M型下反角為15°)。平尾前緣增加了縫翼。由於處於發動機燃氣流中，平尾採用鋼質肋骨和桁條。鈦合金蒙皮和鋼質蜂窩後緣。美國空軍F-4飛機在使用過程中，發現平尾搖臂出現裂痕，結果迫使美國1600多架F-4飛機和其它國家600多架F-4飛機全部停飛檢查，後經查明原因是材料的環境適應性差，對應力腐蝕比較敏感。可收放前三點式起落架。前起落架為雙輪，無內胎，有減擺器和轉向機構，向後收入機身。主起落架為單輪，向內收入機翼。艦載型彈射起飛時，前起落架伸長。有著陸鉤。
兩台通用電氣公司的J79-GE-17加力式渦輪噴氣發動機，該發動機是美國最為著名的渦噴發動機，發展了多種改型，裝備於多個型號的美軍作戰飛機。單台加力推力79.6千牛(8120公斤)，耗油率0.2千克/牛頓·小時(0.84千克/公斤·小時)。機內總載油量7022升。腹下可掛一個2270升副油箱，翼下可掛一對1400升副油箱。有空中加油裝置，也可掛夥伴加油吊艙。
座艙布局為串列式，兩套操縱系統，有彈射座椅。機頭相對下垂，保證以一定迎角飛行時的視野，同時也有利於對地攻擊。3套獨立的206×105帕(210公斤/厘米2)液壓系統。冷氣系統用於開閉座艙蓋，伸長前起落架支柱和伸出應急衝壓渦輪。主電源為交流發電機，沒有電池。
火控系統
F-4戰鬥機 機載設備包括CPK.92A/A24G-34中央大氣數據計算機，AN/ASQ-19(B)通信-導航-識別系統，MS25447/MS25448計數器式加速表，AN/APQ雷達高度表，AN/AJB-7全高度轟炸系統，AN/ASN-64A導航計算機，AN/AJB-63慣導系統，AN/ASQ-91武器投放系統，AN/ASG-26前置角計算光學瞄準具，AN/APR-36、-37雷達尋的和警戒系統，AN/FSA-32自動火力控制系統，AN/APQ-120火控雷達，AN/arw-77 AGM-12控制系統，TD-709/AJB-7程式計時裝置，ID-1755/A備用姿態參考系統，KB-25A瞄準照相槍。
F-4B/C使用的AN/APQ-72機載截擊雷達屬Aero-1A火力控制系統的一部分。主要特點為圓錐掃描、脈衝加連續波。圓錐掃描方式的缺點是測角精度較差、抗干擾能力不好，因此使用脈衝方式完成對目標的跟蹤。除雷達外，Aero-1A系統還包括AN/APA-157飛彈制導雷達，AN/AAA-4紅外搜尋與跟蹤設備，Aero-1A飛彈發射裝置和大氣數據計算機。紅外裝置裝在機頭下方，作用距離為30千米。雷達天線為拋物面型，液壓驅動。該雷達具有較好的抗干擾能力。但由於大部分採用電子管電路，故體積、重量和維護性能較差。AN/APQ-120雷達是西屋電氣(Westinghouse)為F-4各型飛機研製的雷達序列中的最後一個型號，採用脈衝連續波體制。1967年至1980年已生產2000部，現在的APQ-120已用新的數字計算機改進。從AN/APQ-72到AN/APQ-120的每一代都著重在改進性能和增加功能，特別是想把空對空工作狀態與空對地工作狀態結合起來。AN/APQ-120是一部多功能雷達，大量採用了電晶體電路和固體電路，在相參接收和都卜勒技術套用上也取得一些進展。天線口徑為70×62.3平方厘米，重量290千克。帶數字計算機的新型APQ-120屬AWG-10A火控系統。
武器包括一門M61A1六管加特林機炮(部分早期型號沒有裝機炮，後來根據實戰經驗，外掛或者加裝了機炮)，6枚“麻雀”III或4枚“麻雀”III和4枚“響尾蛇”空-空飛彈。F-4戰鬥機共有9個外部掛架：機身下前後成對排列4個半埋式“麻雀”空對空飛彈掛架，每個可掛1枚“麻雀”飛彈，後一對掛架也可各掛2枚“響尾蛇”空對空飛彈。機身下中間掛架使用Aero-27A彈射炸彈架，可以吊掛核武器、炮艙、2273L副油箱或多彈彈射炸彈架；機翼下內側掛點使用的是LAU-17A掛架，可以掛1枚“麻雀”飛彈或2枚“響尾蛇”飛彈，也可以掛1個三彈彈射式炸彈架(用於掛各種炸彈)；機翼下外側掛點使用的是MAU-12掛架，可掛1400L副油箱，或使用三彈彈射式炸彈架掛載各種炸彈。最大外掛重量為6042kg。表2.1是機身中央掛架和機翼下各掛架和各種武器的轉接裝置(過渡梁)。
對地攻擊軍械載荷最大達7250千克，包括各型AGM-12“小鬥犬”無線電遙控飛彈、AGM-62A“白星眼”電視炸彈、AGM-45“百舌鳥”反雷達飛彈、AGM-65A“幼畜”電視炸彈、AGM-78B標準反輻射飛彈、核彈、各種常規炸彈和火箭彈等。
“鬼怪”攜帶武器的多樣性對其執行對地攻擊任務極為有利。1972年，在“後衛”戰役中，14架F-4“鬼怪”式戰鬥轟炸機投擲了24枚雷射制導炸彈，成功摧毀了越方嚴密防守的清化橋。此後，美軍使用了22枚雷射制導炸彈和7枚電子光學制導炸彈，將杜梅大橋徹底炸毀。上述戰例成為了精確對地打擊的典型範例。
作戰方式
F-4戰鬥機 1965年, F-4到越南戰場, 使空戰進入了新階段。F-4裝備的較為先進的雷達火控及武器系統使其空戰攻擊能力與以往的美軍戰鬥機相比有著大幅度的提高，特別是中遠距離的攻擊能力得到了空前的改善。其多用途能力明顯增強，既可以進行空戰，也可以勝任對地攻擊、乃至精確打擊的任務。
其典型的作戰方式為，
1、空對空截擊
火力配置是4枚AIM-7“麻雀”飛彈，起飛重量為20900kg，作戰速度在M數2.2以下，升限21000m，以M數0.9～0.92的速度返航，作戰半徑為650km。
2、制空戰鬥
火力配置是2～4枚AIM-9“響尾蛇”飛彈和1個副油箱，起飛重量為20900kg，以M數0.7～0.91的速度巡航，滯空時間2h，在1830m左右的高度作戰5min。如果在戰鬥前拋掉副油箱，則最大速度可達M數2.4。作戰半徑在925～1290km之間。
3、F-4C/D對地攻擊
火力配置是MK82和M117通用炸彈、AGM-12“小鬥犬”空對地飛彈、LAU-3火箭彈發射器等空對地武器+3個副油箱，包括副油箱的總外掛物重量不超過6000kg。採用在12000m以上巡航飛行和在目標上空作5min低空超音速飛行的“高-低-高”作戰剖面時的作戰半徑為925～1290km；採用“低-低-高”作戰剖面時的作戰半徑為550～740km。
F4H-1 (F-4A) 攜帶炸彈
採用空中加油時，其作戰半徑可以增大。
實戰情況
F-4B/C/D三型戰鬥機都參加過越南戰爭，在空戰中F-4戰鬥機總共擊落107架米格戰鬥機，占被擊落飛機總數的78%以上。被擊落的飛機中包括33架米格-17、8架米格-19、66架米格-21。
F-4B戰鬥機主要執行護航和空戰作戰任務，曾在東京灣發生過僚機把長機擊落的惡性誤傷事件。但其很快就被其他兩種型別的飛機取代。
F-4C在空戰中共擊落了42架米格戰鬥機，其中米格-17和米格-21各21架。
F-4D於1966年開始參加越南戰爭。在空對空作戰中，1967年6月5日，F-4D在河內近郊首次擊落米格-17，在整個戰爭期間共擊落了44架米格戰鬥機，其中有12架米格-17、4架米格-19和28架米格-21。在空對地作戰中參加了攻擊橋樑等重要目標的戰鬥。例如，1972年5月12日，第8戰術戰鬥機聯隊的16架F-4D戰鬥機攻擊了杜梅橋，其中4架飛機每架帶2顆907kg的GBU-8/B電光制導的炸彈，其餘的12架每架帶2顆907kg的雷射制導炸彈。
以色列的F-4G“野鼬鼠”參與了貝卡谷地之戰。1991年美軍的同一型號參與了海灣戰爭。
缺陷
F-4在實戰中也暴露了很多缺點。美國飛行員當時採用的戰術是根據自動導引系統的指令實施程式飛行, 藉助雷達瞄準具用空空飛彈攻擊敵機。實戰表明, 這些戰術是不成功的。因為第二代戰鬥機，例如F-4的最大飛行速度雖已達到M2左右, 但不能進行超音速持續飛行,而且超音速機動能力較差, 空戰主要是在亞音速範圍內進行。另外，當時的“麻雀”空空飛彈的作用範圍、作戰效能還都很有限，實戰效果十分不好。由於敵我識別技術尚未完善，存在著錯誤識別的危險，F-4不得不放棄了視距外發射飛彈攻擊敵機的能力。所以，F-4的空戰方式與以外的戰鬥機相比，不可能有根本性的變化。
越南戰爭實期, 美國戰鬥機被用來實施對地攻擊。越南用機動性能較好的亞音速戰鬥機來對付載彈的F-105飛機很有效。美國隨即建立了戰鬥機掩護編隊, 用空空飛彈迫使米格-17放棄攻擊, 但空空飛彈的命中機率相當低, 經常只有百分之幾。越南空軍在空戰中經常採用一些新戰術, 如利用速度較小、飛行高度較低的米格-17作誘餌, 而讓裝有飛彈的米格-21在較高高度上待機, 當擔任掩護飛機攻擊米格-17時, 米格-21即發起突然攻擊, 這使得美國戰鬥機的損失率不斷上升。
越南戰爭和其後的一些局部戰爭中, 協同作戰仍然顯示重要作用, 戰鬥機的空戰絕大多數仍為編隊空戰。各種戰術機種編隊任務的變化, 是戰鬥機戰術上的新發展。編隊常由伴動隊和突擊隊組成。顯示佯動隊假意圖的有很多戰術方法, 如割裂敵機戰鬥隊形, 引誘敵機進入突擊隊所在區域等等。力圖在敵機下方實施攻擊。越南戰爭和中東戰爭的實戰經驗表明，F-4不能滿足未來空戰的要求。其中一些經驗教訓總結如下：
1.預警指揮機對空戰勝負起著關鍵的作用。它保證了每天24小時連續不斷的警戒,並能向已方在空中巡邏的戰鬥機通報敵情, 並引導戰鬥機進入有利攻擊位置。據稱, 預警指揮機能使空戰效果提高7.5 ～30倍。F-4與當時的預警機的協同開始使得上述特點的優越性得以體現。
2.超視距空戰日顯重要。由於預警指揮系統和機載探測系統的發展, 戰鬥機遠距探測能力明顯提高。F-4代表了這一向超視距空戰的轉變的趨勢。
3.近距空中格鬥仍是空戰的一種重要形式。現代空戰包括超視距空戰和目視格鬥空戰兩個階段。由於空空飛彈已具有全向攻擊和良好的離軸發射能力, 所以在空戰中應儘快使機頭指向目標。這不僅是一種重要的空戰戰術, 同時對飛機的敏捷性和機動性提出了新的要求。F-4在這一方面不能滿足未來的需求。
4.空空飛彈已是空戰的主要武器, 航炮已降到輔助地位。F-4服役時，中距空空飛彈不具有很好的機動能力，近距格頭飛彈也不具有全向攻擊能力。空空飛彈的可攻擊區不大, 命中機率不高, 航炮並不能被完全替代。隨著機載火控系統和航炮性能的提高, 航炮的作戰效能也有所增強, 仍不失為一種輔助性的空戰武器。
5.編隊空戰仍是基本的空戰形式, 協同作戰能力和飛行員的素質仍對空戰結果有重要的影響。編隊規模一艘較小, 同一編隊的飛機一般不宜超過4架。多機空戰可緩和和縮小對抗飛機之間的性能差距。
6.飛機的下視和發現低空飛機目標的能力尚未提高, 飛彈的上射、下射能力不強，在實戰中進行飛彈攻擊限制很多。
7.敵我識別仍然是限制空戰能力的一個重要因素。美國空軍在越戰中規定不允許只憑載機敵我識別裝置的判斷而實施攻擊，直接影響了原本已經不太強的F-4超視距作戰能力的發揮。
主要型別
F-4A(原F4H-1) 艦載艦隊防空戰鬥機，裝兩台通用電氣公司J79-GE-2渦輪噴氣發動機，單台加力推力71.1千牛(7200公斤)。沒有機炮，裝AN/APQ-72空中截擊雷達，帶4枚“麻雀”III空-空飛彈。第一架原型機1958年5月試飛。繼兩架原型之後訂購了21架試驗用的飛機和24架預生產型飛機，預生產型(公司編號為Mode 98AM)飛機於1959年首飛。共生產了45架。
F-4B(原F4H-1F，下圖) 海軍和海軍陸戰隊用的基本型全天候戰鬥機。裝兩台J79-GE-8發動機，單台加力推力75.7千牛(7710公斤)。A型和B型都是防空和空戰型戰鬥機，在當時“以飛彈代替機炮”思潮的影響下，兩者都沒有裝備機炮。其火力控制設備基本相同，裝備的是視準式光學瞄準具、Aero-1A機載飛彈控制系統和投放戰術核炸彈用的AN/AJB-3(或-3A)姿態參考和轟炸系統。Aero-1A系統包括AN/APQ-72單脈衝搜尋/測距雷達、AN/APA-128(F-4A)或AN/APA-157(F-4B)火力控制組(也稱目標截擊計算機或連續波制導雷達)和AAA-4空對空紅外探測器。有部分F-4B飛機被改裝成幾種專用飛機，計1架EF-4B、2架NF-4B、228架F-4N和44架QF-4B等。飛機有兩套操縱系統，后座雷達操作員也可進行操縱。共生產649架，包括12架F-4G。美海軍將226架翻修，編號改為F-4N，第一架1973年2月交付，1978年春交付完畢。
RF-4B(原F4H-1P) B型的偵察型，1965年3月試飛。偵察系統同RF-4C，無軍械，單操縱系統，共生產46架。30架於1978年底改裝，增加了AN/AAD-5紅外線掃描設備、AN/APD-10側視雷達、AN/ASN-92艦上慣性導航系統和AN/ASW-25自動著艦系統。
F-4C(原F-110A，下圖) 由B型改進的空軍用戰術戰鬥機。裝兩台J79-GE-15發動機，單台加力推力75.7千牛(7710公斤)。主要改變是增加了空對地攻擊能力和在后座艙加裝了飛機操縱系統。火力控制設備方面的改動是：在飛彈控制系統中用APQ-100雷達代替APQ-72，主要改進是增加了地形測繪和手控投彈時顯示距離的空對地功能；用AN/APA-157代替AN/APA-128，拆掉了AAA-4紅外探測裝置；系統編號改為Aero-1A。此外，把AN/AJB-3換成AN/AJB-7姿態參考和轟炸系統、增加了AN/ARW-77“小鬥犬”飛彈控制器和A24G中央大氣數據計算機等。雖然翼下掛架可以掛各種炸彈和火箭彈發射器，但由於沒有有效的瞄準設備，攻擊精度不高。C型飛機於1965年參加了越南戰爭，戰爭後期約有27架F-4C(s/n 68-594～611和s/n 69-349～357)裝備了AN/ARN-92羅蘭D，用作盲目轟炸時的瞄準測距器(pass finder)。機翼內側掛架可掛AGM-45“百舌鳥”反輻射飛彈。採用兩套操縱系統，空中加油裝置改為伸縮套管式，代替原來的錐套式。1963年5月試飛，1966年停產，共生產583架，包括出口西班牙36架。
RF-4C(原RF-110A，下圖) C型的偵察型，用於取代RF-101。為攜帶偵察設備，機頭加長0.84米。帶3種主要偵察設備；側視雷達，用於記錄航路兩側地形的高解析度雷達圖；夜間偵察地面情況用的紅外探測器；前視和側視照相機。偵察系統由后座控制。YRF-4C於1963年8月試飛，生產型於1964年5月試飛，1973年底停產，共生產505架。
F-4D C型的改型，加強了對地攻擊能力，用來代替F-105D。裝兩台J79-GE-15發動機。其1號機(s/n 64-929)於1965年12月9日首飛，1966年3月10日開始交付，共生產了825架。F-4D的火力控制設備增加了AN/ASG-22前置計算光學瞄準具、AN/ASQ-91武器投放計算機、在后座艙中增加了1個電視顯示器和外掛的AN/AVQ-10或AN/AVQ-23雷射系統吊艙。D型飛機裝備的Aero-1A系統使用的雷達和火力控制組分別改為AN/APQ-109和AN/APA-165，增加了空對地測距和手控地形跟蹤功能。在第27批以後的飛機的機頭加裝有紅外搜尋跟蹤裝置(IRST)。部分D型飛機的對地攻擊武器增加了AGM-65“幼畜”空對地飛彈、AGM-62“白星眼”電視制導炸彈以及GBU-8/B、GBU-9/B等制導炸彈等。D型飛機也參加了越南戰爭，而且F-4D-32以後的部分飛機(約51架)裝備了能利用東南亞地區羅蘭站進行盲目轟炸的AN/ARN-92羅蘭D。裝備了AN/APS-107雷達尋的和警戒系統(RHAW)的飛機可以使用AGM-45“百舌鳥”反輻射飛彈。1965年12月試飛，共生產825架，其中包括出口伊朗32架，出口韓國36架。
F-4E(下圖) D型的多用途改進型，主要用作制空戰鬥機，兼顧對地攻擊。裝兩台J79-GE-17發動機，單台加力推力79.6千牛(8120公斤)。機身內增加一個7號油箱，總載油量增加。外部掛架數量保持不變，但在前機身內增加了1門固定安裝的20mmM61“火神”6管炮。F-4E-41於1967年6月30日首飛，截止到1978年5月31日，共生產了1383架，占F-4的各型飛機生產總數的26.6%，是F-4中生產最多的型別。除美國空軍外，還裝備了德國(前西德)、韓國、以色列、土耳其、伊朗和埃及等國。目前仍在韓國、以色列、土耳其和埃及等國服役。F-4E戰鬥機裝備的火力控制設備有：AN/ASG-26前置計算光學瞄準具、AN/APQ-120雷達、AN/ASQ-91武器投放計算機、AN/AJB-7姿態參考和轟炸系統和外掛式的雷射照射/ 跟蹤吊艙等。F-4E-42-MC(s/n 66-236)以後的部分飛機裝備了AN/APR-36和AN/APR-37雷達尋的和警戒系統(RHAW)，最終有72架被改裝成F-4G“野鼬鼠”電子戰飛機。1973年初，F-4E-48-MC(s/n 71-237)以後的飛機裝備了AN/ASX-1電/光目標識別系統。後期又用機翼前緣縫翼代替吹氣襟翼。1967年6月試飛，截止1978年交付1350架，是F-4各型中生產數量最大的。
F-4EJ 1968年11月日本決定仿製的F-4E，由美國提供兩架，其餘由日本生產(部分零件由美國提供)。1971年1月試飛。更改設備包括尾部警告雷達和為三菱重工業公司AAM-2空-空飛彈配套的發射裝置。共生產了140架，1981年5月停產。
RF-4E 德國等國使用的偵察型，除J79-GE-17發動機和偵察設備外，基本上同RF-4C。共生產了138架。
F-4F 德國訂購的簡化型雙座戰鬥機。機翼採用前緣縫翼，以改善機動性，取消了慣導系統、轟炸系統和空中加油裝置，飛彈只能用“響尾蛇”，飛機重量減輕1500千克。德國訂貨175架，1973年5 試飛，1976年7月停產。
F-4G B型的改型，裝AN/ASW-21數據交聯通信系統，只生產了12架。
F-4J F-4J是作為F-4B的後繼機研製的艦載防空戰鬥機。3架原型機都是用F-4B改裝的，第1架原型機於1965年6月4日首飛，批產型飛機於1966年5月27日首飛。1966年10月1日開始交付，同年12月27日VF101中隊開始改裝成F-4J戰鬥機。1969年根據美國海軍的加強“響尾蛇”飛彈截獲能力(SEAM)計畫，加裝了目視目標截獲系統(VTAS)，後來又加裝了AN/AYK-14計算機。總共生產了522架F-4J戰鬥機，其中有248架後來改裝成F-4S戰鬥機，15架賣給了英國，剩下的飛機被改裝成DF-4J和EF-4J。裝J79-GE-10發動機，單台加力推力79.6千牛(8100公斤)。採用可向下偏轉16.5°的副翼和前緣開縫的平尾，從而降低進場速度，改善著艦性能。改用AN/AWG-10脈衝都卜勒火控系統、AN/AJB-7轟炸系統、30千伏安發電機。1966年5月試飛，共生產了522架，1972年停產。
F-4K 英國海軍用的改型，由B型改進，但採用了F-4J的某些成果。裝兩台英國自製的加力式斯貝(開始是RB-168-25R Mk201，後改用Mk202、Mk203)渦輪風扇發動機，進氣口加寬152毫米，增加了進氣門。用AN/AWG-10脈衝都卜勒雷達火控系統，機頭雷達罩可折轉，以減小飛機長度，適應英國服役中的航空母艦。採用了F-4J的可下垂的副翼和帶開縫前緣的平尾，平尾下反角減小到15°。主起落架加強，前起落架支柱加長至1.02米，從而能以最佳安裝角彈射。裝馬丁-貝克彈射座椅，武器包括“麻雀”空-空飛彈和“馬特耳”空-地飛彈。1966年試飛，生產型1969年交付，共生產52架。
F-4M 英國空軍用的改型，基本上同K型，用F-4C的低壓輪胎和更大的剎車裝置，取消平尾的開縫前緣。1967年試飛，共訂貨118架。50％零件在英國製造。K型與M型換裝斯貝發動機，效果不理想。據報導，雖然斯貝發動機的推力比原來的增大12％，但由於外形尺寸特別是直徑較大，飛機的某些性能卻下降了，如英國型F-4的速度只能達到M2.1，低於其他F-4型號。
F-4S 美海軍將265架F-4J改為S型，先加強結構，使服役壽命延長96個月，然後改裝前緣縫翼、改進的J79-GE-10B發動機和AN/AWG-10數字式武器控制系統。兩架原型機於1977年試飛，改裝工作到1983年完成。
F-4G“野鼬鼠” 美空軍把116架F-4E改型為F-4G“野鼬鼠”型，專用於發現、識別敵方地面防空雷達和地-空飛彈陣地，並用反輻射空-地飛彈攻擊，配合其他戰術攻擊飛機完成任務。該機除一般的電子干擾設備之外，還有定向天線、計算機控制的接收裝置、信號活動監視設備和地對空飛彈發射告警裝置。F-4G拆去了前機身左側的20mmM61機炮，武器掛架的數量與F-4E相同。外掛的空對空武器有AIM-9“響尾蛇”和AIM-7“麻雀”飛彈；空對地武器有AGM-45“百舌鳥”反輻射飛彈，AGM-78標準反輻射飛彈，AGM-88高速反輻射飛彈，AGM-65“幼畜”空對地飛彈，GBU-15制導炸彈，“石眼”反坦克子母彈，通用炸彈，CBU-87綜合效應彈藥，航空火箭彈和炮艙等。
在中東多次局部戰爭中，特別是在1982年的敘以貝卡谷地戰爭中, F-4大出風頭。敘軍在貝卡谷地部署了20個SA-2 、SA-3 、SA-6飛彈營。為了掃除這些威脅, 以軍先出動小型無人機誘騙目標雷達開機, 爾後出動大批F-4“鬼怪”和F-4G“野鼬鼠”飛機使用靈巧炸彈和反輻射飛彈(在距目標雷達約35公里處發射AGM -45“百舌鳥”反輻射飛彈)，僅用了6分鐘就摧毀了19個敘利亞飛彈營, 取得了顯赫的戰果。
F-4CCV 根據美國空軍和麥克唐納·道格拉斯公司的聯合研究計畫，在F-4上加裝前翼的試驗機，用以鑑定隨控布局技術在戰鬥機上的套用。裝有全權電傳飛行控制系統。和瑞典的Saab-37一樣，前翼的位置選在發動機進氣道的上方，以在機翼上產生有利渦流，修改外側襟翼用作進行機動載荷和直接升力控制的襟副翼。為研究隨控布局技術，需要減小安定性，為此在後機身下面裝了鉛塊，使重心後移，前翼面積約3.72米2。1972年4月首次試飛。
QF-4 QF-4靶機系F-4"鬼怪"飛機的遙控操縱改型，大量用於美國先進對空武器試驗。英國BAE系統公司是向美空軍提供QF-4靶機的唯一供應商，它將在其位於Mojave的工廠完成改型工作，生產工作將於2008年7月結束。
改進改型
為了延長F-4的使用期，美國、德國、日本、以色列等國目前都在對其現役的F-4飛機進行設備更新，以提高作戰能力。這些改型工作包括：
美國 1986年，美國空軍正式與波音公司軍機部簽訂了一項契約，為美國戰術空軍司令部的300多架F-4E和RF-4C研製並安裝先進的數字式機載設備和武器發射系統。此NWDS(Navigation and Weapon Delivery System)改進計畫包括：與環形雷射陀螺慣性導航系統相聯的數據匯流排，新的任務計算機，機載設備接口單元，數據傳輸系統和新的座艙控制與顯示系統。NWDS計畫採用了B-1B、F-16和A-6上的一些技術，使F-4E的攻擊精度能達到前線戰鬥轟炸機的水平。改裝的第一架F-4E於1987年中期試飛，1989年9月8日交付美國空軍，1990年9月改裝完畢。
德國 1986年，德國國防部開始實施一項所謂的“ICE”(改善戰鬥效率)計畫。根據這項計畫，將對正在德國空軍第71和74戰鬥機聯隊服役的110架F-4E“鬼怪”II型戰鬥機進行設備更新。更新內容包括：用APG-65全數字式多功能雷達替換原來的APQ-120型雷達。這種先進的X波段雷達具有30項空對空及空對地功能，以及掃描跟蹤10個目標的能力，並可以同時顯示其中的8個目標。APG-65雷達子系統包括一個低旁瓣平板陣天線，一台16位存儲器和一台具有電子反干擾措施的雷達數據處理器。另外還將更新雷達控制板及敵我識別系統，安裝一台數字式火控計算機，H-423雷射制導飛彈發射器，慣性平台，CPU-143/A數字式大氣數據計算機，一台帶有先進套用軟體並具有抗電子干擾及其它干擾能力的MIL-1553數字式數據匯流排。改型後的F-4F最多可攜帶4枚AIM-120空-空飛彈。這項改型工作由德航宇公司作為主承包商，APG-65雷達將由德國引進專利在AEG無線電公司生產。1986年12月，該計畫進入了全尺寸發展階段，1991年有2架驗證機已開始試飛，其中一架裝有AN/APG-65雷達，另一架裝有AMRAAM發射系統。此外，德國還計畫把另外40架F-4F進行部分改裝，改裝的主要內容包括：數據匯流排、慣導系統和大氣數據計算機，將來也可能按照ICE的標準進行改裝。
日本 1987年日本開始實施F-4EJ的設備更新計畫。根據這一計畫，日本航空自衛隊將對它現有125架F-4EJ中的100架進行設備更新。更新內容包括安裝AN/APG-66火控雷達，LN-39慣性導航系統，平視顯示器，CP-1075/AYR大氣數據計算機，AN/APX-79A敵我識別系統以及J/APR-4Kai雷達告警系統。改進後將稱為F-4EJKai，這些飛機將可以攜帶AIM-7E/F“麻雀”和AIM-9P/L“響尾蛇”飛彈，具有下視/下射能力，還可攜帶2枚ASM-1反艦飛彈執行反艦任務。此外，日本還計畫把另外17架F-4EJ改成RF-4EJ戰鬥/偵察機，這些飛機和現有的14架RF-4EJ將裝備德克薩斯儀器公司的AN/APQ-172雷達和數字式顯示器，其電子情報吊艙是在湯姆遜-CSF公司的Astac系統的基礎上研製的，Astac系統普裝在法國空軍的“幻影”F1-CR上。改型後的飛機將主要用做近距空中支援，不再執行截擊制空任務。預計全部的改裝工作將在1995年完成。
日本的RF-4E偵察型的外形與RF-4EJ改型易於區別，RF-4E配備一個照相機艙、機艙內配有雷達和多種照相機設備，而RF-4EJ的外形則與RF-4EJ改進型戰鬥機類似，機載照相設備以外掛夾艙掛載。由於戰術偵察機的任務危險性和技術難度較高，機上除了照相設備外還需配備監視雷達、精密導航系統、紅外探測裝置和電子干擾裝置等，執行全天候偵察照相任務，並保障任務的安全。航空自衛隊於1972年引進RF-4E 14架，目前還有12架在服役。RF-4E是美國盟國廣泛使用的戰術偵察機，機上原配備有：AN/APQ-99型前視雷達、AN/APD-10型側視雷達、AN/ASN-55型慣性導航裝置、AN/AAS-18A型紅外探測裝置、J/APR-2型雷達警告裝備和機艙偵察照相系統等，該機經過性能升級後，具備圖象處理能力的AN/APQ-172型雷達取代原來的AN/APQ-99型雷達，並以J/APR-5型雷達預警裝置取代原來的J/APR-2型。
RF-4E的機艙內共裝有三種偵察照相機，分別是KS-87B型前方偵察照相機、KA-91B型高高度全方位偵察照相機、KS-127A型遠距離偵察照相機。其中KS-87B型是一種可將鏡頭焦距設在3、6、12、18英寸的偵察照相機，這種相機採用寬為5英寸、全長為500英寸的底片系統，該機集中了自動曝光控制和前置補償，每秒鐘可拍攝6張照片。KS-87系統是世界上使用量最大的偵察相機，KS-87B型可作前方傾斜、垂直側傾方向拍照。KA-91B型是一種鏡頭焦距為91英寸的全方位偵察相機，使用寬為5英寸、長為500英寸的底片，可拍攝出大範圍的廣角照片，適用於中高空偵察照相任務使用。KA-91B型採用模組化設計以簡化維修，這種相機的最大優點是能作區段掃瞄，可設定不同的橫跨跟蹤掃瞄角度，能左右自由攝影或作60度至93度的拍攝。照相機並且具有內建式滾動穩定裝置以保障底片的質量，為了減少載機運動時所導致照片影象模糊，KA-91B型還使用特殊的傳動鏡頭前置補償裝置。KS-127B型是一種裝置在偵察機機艙內並且特別適用在遠距離傾斜照相任務的偵察相機，可選用照相底片或光電感測器工作。KS-127B型的鏡頭焦距為66英寸，使用寬為5英寸，長為1000英寸的底片，具有主被動穩定、自動對焦和影象穩定等特點。配備KS-127B型相機的偵察機通常在35000英尺執行任務，至少可拍攝到35公里以外的目標區。
KF-4EJ是在1993年進行改裝的新型戰術偵察機，機上裝備有包括AN/APQ-172型前視雷達在內的新型雷達、導航設備，該偵察機經過修改後可根據任務需要使用三種偵察夾艙，執行任務時這些夾艙通常掛載於偵察機的機腹中線位置。
第一種夾艙是戰術偵察(TAC)夾艙，內裝3部照相機，分別是KS-153A型低空偵察照相機、KA-95B型高空偵察照相機和D-500型中低空夜間偵察照相機。KS-153A型裝設在夾艙的前段位置，它裝有3個對焦距80厘米的鏡頭，對偵察機前斜方目標進行照像。KA-85B型是一種結構緊湊的全方位照相機，它裝有一個12英寸鏡頭，並使用5英寸底片，可拍攝出最大覆蓋角度190度的大範圍廣角照片。這樣相機最大優點是區段掃瞄，最多能設定6種橫跨跟蹤掃描角度，並採用模組化設計，具有易於維修的優點。D-500型是一種紅外直線掃瞄器(1RLS)，是由AN/AAD-5型1RLS發展而來，可用廣角式窄角模式拍攝地面的紅外連續畫面，並且拍攝時能在-20度至+20度範圍的滾動中作電子自動修正。
第二種是遠距離偵察(LOROP)夾艙，夾艙內裝有KS-146B型照相機，夾艙中段兩側各裝有一個照相觀景窗。KS-146B型照相機裝有一個對焦距高達1650厘米和超長鏡頭，由飛行員控制對目標區進行高空遠距離左右斜向照相。這種照相機具有極高的解析度，偵察機在30000英尺以上高度飛行時，具有對18.5公里至92.6公里範圍內長度為1米目標的識別能力。最新的EDKS-146型照相機已改用CCD感應陣列取代傳統的照相底片，能即時將偵察影像以數字方式傳送到地面接收站，或是以機上的數字式錄音帶作記錄。
第三種是戰術電子偵察(TACER)夾艙，它採用RP222780-G01型電子偵察裝置，能夠大範圍偵測並接收各種電波，經識別後判定其發射位置，同時也能傳送到地面接收站進行處理。在配備了戰術電子夾艙後，RF-4EJ便可執行電子情報匯集任務。
韓國 韓空軍運用新技術對現裝備的F-4、F-5等幾種機型進行現代化改造，為F-4戰鬥機安裝了APG-68型機載雷達、夜間低空導航設備、紅外搜尋設備，以及先進的武器投射系統等，可攜帶AIM-7"麻雀"和AIM-9L"響尾蛇"空空飛彈，具有中遠距攻擊能力。
以色列 為延長F-4的使用壽命，增強其執行任務的能力，改善飛行安全性、可靠性和使用維護性，以色列空軍制定了“鬼怪”2000的改進計畫。改進的內容主要包括：加強飛機蒙皮和機身、機翼內的油箱，重新布線，裝2套MIL-STD-1553B數據匯流排，更新液壓系統並重新布置，減少機載設備盒的個數，增加自我診斷功能，在進氣道側面增加小邊條，以改進飛機的機動性和穩定性，此外對座艙的舒適性和儀表布置也將進行改進。在該改進計畫中選用的機載設備主要包括：諾登UTC多模態高解析度雷達廣角平顯，集成化通訊和通訊/導航系統，改進的電子對抗系統和自衛干擾系統。機載設備的改裝工作由艾爾伯特公司統一負責，中央數據處理器由以色列目前F-16C/D上裝備的ACE-3改進而來。1987年8月11日，“鬼怪”2000原型機首飛，1989年4月9日改進後的飛機正式交付以色列空軍，1991年2月5日首次投入使用。到1991年年中，已有20多架飛機完成了改裝，並保持每月2架的改裝速度。此外，以色列還於1986年提出了“超級鬼怪”的F-4改裝方案，主要是用普惠公司的PW1120發動機取代原來的J79發動機，並對飛機的結構和機載電子設備進行改進。1986年7月30日，換髮後的“超級鬼怪”開始試飛，試飛結果表明飛機的性能有了很大提高。在1987年的巴黎航展上，以色列展出了他們改裝的F-4戰鬥機，並表示可以為全世界的F-4用戶提供改裝服務。
關於F-4價格，到1974年麥克唐納·道格拉斯公司共接受訂貨4974架，其中美國國防部訂貨3976架，計畫費用104.91億美元，平均每架264萬美元；國外訂貨998架，共支付50.66億美元，平均每架507萬美元。
儘管F-4在實戰中存在著不少問題，甚至不乏血淋淋的教訓，但該機仍然取得了輝煌的戰果，占據了世界戰鬥機發展史上一個極為重要的位置。總的來說，F-4不愧為戰後第二代噴氣式戰鬥機中的經典之作，將空戰裝備的技術水平推到了一個全新的高度，並為後來大獲成功的各種第三代戰鬥機的研製奠定了基礎。
