Основная опора шасси
Первый F4H-1 с двигателем J79-GE- 8А (№ 148363) полетел 25 марта 1961 г. Установка нового ТРД потребовала небольшого изменения воздухозаборников. На всех серийных F4H-1 устанавливался полный комплект оборудования и вооружения. Он состоял: из радара AN/APQ-72, бомбардировочной системы AN/AJB-3, обеспечивавшей применение ядерных бомб, автопилота AN/ASA-32, системы воздушных сигналов и инерциальной навигационной AN/ASN-27. Для увеличения продолжительности полета на истребитель установили штангу дозаправки в воздухе. После переобозначения авиационной техники в 1962 г. F4H-1 получили обозначение F-4B. В общей сложности до 1966 г. построили 649 таких самолетов.
В середине 1961 г. машины начали поступать на вооружение боевых эскадрилий VF-74 и VF-114. В августе 1962 г. VF-74 на борту авианосца «Форрестол» вышла в свой первый поход, продолжавшийся до марта 1963 г. VF-114 базировалась на авианосце «Китти Хок», и ее дебют состоялся сентябре 1962 г. В авиации КМП «Фантомы» появились в июне 1962 г. Первыми сформированными эскадрильями стали: учебная VMF(AT)-122 и боевая VMF(AW)-314, размещенная на базе Эль Торо в Калифорнии.
До 1962 г. рекорды скороподъемности принадлежали истребителю ВВС F-104A, что уязвляло самолюбие моряков, и командование ВМС решило продемонстрировать превосходство «Фантомов» в этом важном показателе. В результате удалось получить ряд достижений мирового уровня, некоторые из них приведены в таблице.
Эти рекорды продержались достаточно долго. Только в 1975 г. первую группу достижений (3000-15000 м) побил американский F-15, а вторую (20000- 30000 м) – советский МиГ-25.
В конце 1965 г. на воюющие во Вьетнаме самолеты установили станции постановки активных радиопомех AN/ ALQ-51 и AN/ALQ-100, контейнеры для отстрела ИК-ловушек и систему предупреждения об облучении РЛС противника (СПО) AN/APR-25. В начале 1970-х гг. 228 истребителей F-4B прошли модернизацию силовой установки и оборудования. Тем не менее, уже в 1974 г. последние самолеты этой модификации флот отправил на базу хранения. В КМП такие машины прослужили на 5 лет дольше.
Последней модификацией «Фантома», строившейся серийно для ВМС США, стал F-4J. Он оснащался двигателями J79-GE-10B с пониженной дымностью. Возросший взлетный вес заставил конструкторов усилить опоры шасси, что повлекло увеличение ниш для основных стоек, и в корневой части крыла появились небольшие выпуклости. Для размещения дополнительного оборудования объем первого топливного бака уменьшили, а чтобы общий запас топлива не изменился, в хвостовой части разместили дополнительный бак. ВПХ истребителя улучшили, установив флапероны (зависающие элероны). Эффективность работы стабилизатора на больших углах атаки повысили за счет дефлектора, эдакого фиксированного предкрылка. В результате скорость захода на посадку снизилась на 19 км/ч. В состав оборудования добавили систему бомбометания AN/AJB-7 и систему управления ракетами Bullpup. Борьбу с воздушными целями вместо устаревшего радиолокатора AN/APQ-72 обеспечивал комплекс AWG-10 с импульсно-доплеровским радаром AN/APG-59. Начиная с 45-й серии, летчик мог использовать в бою нашлемную систему визирования VTAS II. Для постановки активных помех по бокам воздухозаборников закрепили антенны станции AN/ALQ-126, также поставили СПО AN/APR-32.
Первые три YF-4J переделали из F-4B, остальные строили с нуля. Первый серийный F-4J полетел 27 мая 1966 г., а последний покинул заводской цех в январе 1972 г. Всего выпустили 522 таких самолета, из которых 250 прошли модернизацию в ходе эксплуатации. Поставки F-4J в авиацию флота начались 1 октября 1966 г., а последняя эскадрилья «палубников», летавшая на F-4J, распрощалась с ними в 1982 г. Однако уже в 1970-е гг., по мере поступления F-14, многие F-4J попали на хранение или были списаны. В 1969-73 гг. семь F-4J использовала демонстрационная эскадрилья Blue Angels.
В 1966 г. McDonnell разработала на базе F-4J проект истребителя с изменяемой стреловидностью крыла F-4J(FV)S. Однако по составу вооружения он серьезно проигрывал F-14, и ВМС не поддержали проект.
После начала англо-аргентинской войны 15 самолетов F-4J передали Королевским ВВС Великобритании (RAF) для обеспечения ПВО Фолклендских островов. Для совместимости бортового РЭО часть систем на этих самолетах заменили английскими аналогами. На машины нанесли британские опознавательные знаки и регистрационные номера (от ZE350 до ZE364). Одна из них разбилась во время учебного полета в Уэльсе 26 августа 1986 г. Остальные сняли с вооружения в 1990 г.
На базе основных морских вариантов «Фантома» для ВМС США был разработан еще ряд модификаций
| Тип/ Создан на основе | Первый полет | Количество | Основные особенности | Примечания |
| Истребитель F-4G/ F-4B | 20.03.63. | 12 (переоборудованы) | Приемо-передающая аппаратура AN/ASW-21 для работы в составе комплекса боевого управления ATDS, включавшего самолет ДРЛО Е-2В Hawkeve. | В 1965-66 гг. на авианосце Kitty Hawk находились у берегов Вьетнама. |
| Истребитель F-4N/ F-4B | 04.06.72. | ... (получены в результате модернизации по типу F-4J) | Стабилизатор с дефлектором, усиленное крыло, флапероны, индикатор на лобовом стекле, нашлемная система визирования AN/AVG-8 Eagle для прицеливания ракетами Sidewinder, цифровая аппаратура передачи данных AN/ASW-25, аппаратура РЭБ, модернизированный двигатель J79-GE-8 (уменьшено дымление). | В боевые подразделения поступили в 1973 г. На флоте оставались до 1983 г., в КМП — до 1985 г. |
| Истребитель F-4S/ F-4J | 22.07.77. | До 265 (переделаны) | Продлен ресурс планера, устаревшее оборудование заменено цифровыми аналогами. С ноября 1979 г. стали устанавливать предкрылки по типу F-4E. | На вооружении палубной авиации — до 1986 г., в КМП—до 1992г. |
| Мишень QF-4B/ F-4B | 44(переделаны) | Радиоуправляемая. | ||
| Мишень QF-4N/ F-4N | Около 80 (переделаны) | Радиоуправляемая. Сохранена возможность пилотирования. |
Тактический истребитель F-4C, вооруженный двумя ракетами класса «воздух-земля» AGM-12 Bullpup
В 1961 г. под давлением министра обороны США Роберта Макнамары, который патологически стремился к унификации и снижению расходов своего ведомства, ВВС рассмотрели возможность использования F-4 в своем арсенале. Такое решение считалось временной мерой, до появления универсального тактического истребителя TFX (F-111).
В начале 1962 г. Конгресс разрешил ВВС закупку F4H-1 под обозначением F-110 в двух вариантах: F-110А – тактический истребитель и RF-110А – тактический разведчик. Конструктивные отличия F-110 от палубного варианта были минимальными. На самолетах остался тормозной крюк, складывающиеся части крыла и даже узлы крепления троса к корабельной катапульте. Пневматики высокого давления шасси палубных F-4 с шириной 196 мм заменили на пневматики низкого давления с шириной 292 мм для использования на полевых аэродромах. Шасси также оснастили более мощными тормозами и автоматом растормаживания колес. Из-за более широких пневматиков конструкторам пришлось увеличить размер ниш. Сверху на фюзеляже разместили узел дозаправки в воздухе от танкера КС-135. Обзор из второй кабины улучшили за счет изменения формы передней приборной панели. Кроме того, на F-110 установили автономную систему запуска двигателей. В 1962 г. F-110A получили обозначение F-4C, a RF-110A – RF-4C.