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XF-104是根据1953年3月11日签定的合同研制的原型机,共有 2 架。由于原来计划采用的J79 发动机的研制进度赶不上飞机试飞的需要,所以 XF-104装备的是 XJ65-W-6 发动机,军用推力为 3,540 千克,加力推力为 4,630 千克。第1架(首飞时发动机还没有加力装置)和第 2 架原型机分别于1954年2月28日和 10月5日首飞。装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮,有 2 个外挂架。第 2 架原型机于1955年4月在试飞中坠毁,第1架原型机于1955年10月交付给空军,1957年7月也在试飞中坠毁。

YF-104A 是装备J79 发动机的研制发展用的试验机,开始装备的是J79-GE-3,后来换装成改进了加力燃烧室的J79-GE-3A,军用推力为 4,220 千克,加力推力为 6,710 千克。在换装发动机的同时加长了机身,增加了机内的燃油量。加装了腹鳍,垂尾后移,装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮。美国空军于1954年10月17日订购了 17 架,第1架飞机于1956年2月17日首飞。60年代部分 YF-104A 被改装成 QF-104A 无人靶机。
F-104A 是单座截击型,装备加力推力为 6,710 千克的J79-GE-3A 发动机。装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮,有 5 个武器挂架。F-104A-1 和F-104A-5 两批飞机装备 MA-10(AN/ASG-14T1)火力控制系统。F-104A-10 以后的飞机装备 AN/ASG-14T2 火力控制系统,其基本组成与 MA-10 系统相同。1955年10月开始订购,总共生产了 153 架,1958年1月开始交付,同年 12月交付完毕。先后装备了第 83、第 56 和第 337 截击机中队。后来有部分F-104A 战斗机换装成加力推力 8,120 千克的J79-GE-19 发动机。由于这种飞机航程短和火力弱,特别是不能装备与地面“赛其”防空系统交联的数据传输设备,于 60年代初全部退出现役转入国民警卫队的第 151(田纳西州)、第 157(北卡罗来纳州)和第197(亚利桑纳州)3 个飞行中队。在“柏林危机”期间,上述 3 个中队于1961年11月~1962年8月先后被动员重新进入现役,并在欧州展开,第 151 和第197 中队部署在前西德,第 153 中队部署在西班牙。紧张局势缓和后,3 个中队的飞机再次配署给防空空军(ADC),分别划归第 319 和第 331 两个截击机中队。在1962年10月“古巴危机”时再次担负了战斗警戒任务。F-104A 截击机的最后退役时间是1969年12月(第319中队解散),前后总共服役 12年。退役后的F-104A 飞机中,1 架改成 CF-104的原型机,3 架被改成超高空飞行训练用的 NF-104A,24 架(含部分 YF-104A)被改成无人靶机,10 架买给了巴基斯坦空军,25 架买给了我国台湾省,16 架买给了约旦。

F-104B 是 A 型的双座教练型,发动机与 A 型相同。增加了尾翼面积,去掉了机炮,保留了 4 个外挂架,可挂 2 枚“响尾蛇”空对空导弹。火力控制系统是 AN/ASG-14T1。1957年1月26日首飞,共生产了 26 架。图为台湾清泉岗基地的F-104B及作战人员。

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