和轰炸系统、增加了AN/ARW…77“小斗犬”导弹控制器和A24G中央大气数据计算机等。虽然翼下挂架可以挂各种炸弹和火箭弹发射器，但由于没有有效的瞄准设备，攻击精度不高。C型飞机于1965年参加了越南战争，战争后期约有27架F…4C（s/n 68…594～611和s/n 69…349～357）装备了AN/ARN…92罗兰D，用作盲目轰炸时的瞄准测距器（pass finder）。机翼内侧挂架可挂AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹。采用两套操纵系统，空中加油装置改为伸缩套管式，代替原来的锥套式。1963年5月试飞，1966年停产，共生产583架，包括出口西班牙36架。
RF…4C（原RF…110A，下图） C型的侦察型，用于取代RF…101。为携带侦察设备，机头加长0。84米。带3种主要侦察设备；侧视雷达，用于记录航路两侧地形的高分辨率雷达图；夜间侦察地面情况用的红外探测器；前视和侧视照相机。侦察系统由后座控制。YRF…4C于1963年8月试飞，生产型于1964年5月试飞，1973年底停产，共生产505架。
F…4D C型的改型，加强了对地攻击能力，用来代替F…105D。装两台J79…GE…15发动机。其1号机（s/n 64…929）于1965年12月9日首飞，1966年3月10日开始交付，共生产了825架。F…4D的火力控制设备增加了AN/ASG…22前置计算光学瞄准具、AN/ASQ…91武器投放计算机、在后座舱中增加了1个电视显示器和外挂的AN/AVQ…10或AN/AVQ…23激光系统吊舱。D型飞机装备的Aero…1A系统使用的雷达和火力控制组分别改为AN/APQ…109和AN/APA…165，增加了空对地测距和手控地形跟踪功能。在第27批以后的飞机的机头加装有红外搜索跟踪装置（IRST）。部分D型飞机的对地攻击武器增加了AGM…65“幼畜”空对地导弹、AGM…62“白星眼”电视制导炸弹以及GBU…8/B、GBU…9/B等制导炸弹等。D型飞机也参加了越南战争，而且F…4D…32以后的部分飞机（约51架）装备了能利用东南亚地区罗兰站进行盲目轰炸的AN/ARN…92罗兰D。装备了AN/APS…107雷达寻的和警戒系统（RHAW）的飞机可以使用AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹。1965年12月试飞，共生产825架，其中包括出口伊朗32架，出口韩国36架。
F…4E（下图） D型的多用途改进型，主要用作制空战斗机，兼顾对地攻击。装两台J79…GE…17发动机，单台加力推力79。6千牛（8120公斤）。机身内增加一个7号油箱，总载油量增加。外部挂架数量保持不变，但在前机身内增加了1门固定安装的20mmM61“火神”6管炮。F…4E…41于1967年6月30日首飞，截止到1978年5月31日，共生产了1383架，占F…4的各型飞机生产总数的26。6％，是F…4中生产最多的型别。除美国空军外，还装备了德国（前西德）、韩国、以色列、土耳其、伊朗和埃及等国。目前仍在韩国、以色列、土耳其和埃及等国服役。F…4E战斗机装备的火力控制设备有：AN/ASG…26前置计算光学瞄准具、AN/APQ…120雷达、AN/ASQ…91武器投放计算机、AN/AJB…7姿态参考和轰炸系统和外挂式的激光照射/ 跟踪吊舱等。F…4E…42…MC（s/n 66…236）以后的部分飞机装备了AN/APR…36和AN/APR…37雷达寻的和警戒系统（RHAW），最终有72架被改装成F…4G“野鼬鼠”电子战飞机。1973年初，F…4E…48…MC（s/n 71…237）以后的飞机装备了AN/ASX…1电/光目标识别系统。后期又用机翼前缘缝翼代替吹气襟翼。1967年6月试飞，截止1978年交付1350架，是F…4各型中生产数量最大的。
F…4EJ 1968年11月日本决定仿制的F…4E，由美国提供两架，其余由日本生产（部分零件由美国提供）。1971年1月试飞。更改设备包括尾部警告雷达和为三菱重工业公司AAM…2空…空导弹配套的发射装置。共生产了140架，1981年5月停产。
RF…4E 德国等国使用的侦察型，除J79…GE…17发动机和侦察设备外，基本上同RF…4C。共生产了138架。
F…4F 德国订购的简化型双座战斗机。机翼采用前缘缝翼，以改善机动性，取消了惯导系统、轰炸系统和空中加油装置，导弹只能用“响尾蛇”，飞机重量减轻1500千克。德国订货175架，1973年5 试飞，1976年7月停产。
F…4G B型的改型，装AN/ASW…21数据交联通信系统，只生产了12架。
F…4J F…4J是作为F…4B的后继机研制的舰载防空战斗机。3架原型机都是用F…4B改装的，第1架原型机于1965年6月4日首飞，批产型飞机于1966年5月27日首飞。1966年10月1日开始交付，同年12月27日VF101中队开始改装成F…4J战斗机。1969年根据美国海军的加强“响尾蛇”导弹截获能力（SEAM）计划，加装了目视目标截获系统（VTAS），后来又加装了AN/AYK…14计算机。总共生产了522架F…4J战斗机，其中有248架后来改装成F…4S战斗机，15架卖给了英国，剩下的飞机被改装成DF…4J和EF…4J。装J79…GE…10发动机，单台加力推力79。6千牛（8100公斤）。采用可向下偏转16。5°的副翼和前缘开缝的平尾，从而降低进场速度，改善着舰性能。改用AN/AWG…10脉冲多普勒火控系统、AN/AJB…7轰炸系统、30千伏安发电机。1966年5月试飞，共生产了522架，1972年停产。
F…4K（下图） 英国海军用的改型，由B型改进，但采用了F…4J的某些成果。装两台英国自制的加力式斯贝（开始是RB…168…25R Mk201，后改用Mk202、Mk203）涡轮风扇发动机，进气口加宽152毫米，增加了进气门。用AN/AWG…10脉冲多普勒雷达火控系统，机头雷达罩可折转，以减小飞机长度，适应英国服役中的航空母舰。采用了F…4J的可下垂的副翼和带开缝前缘的平尾，平尾下反角减小到15°。主起落架加强，前起落架支柱加长至1。02米，从而能以最佳安装角弹射。装马丁…贝克弹射座椅，武器包括“麻雀”空…空导弹和“马特耳”空…地导弹。1966年试飞，生产型1969年交付，共生产52架。
F…4M 英国空军用的改型，基本上同K型，用F…4C的低压轮胎和更大的刹车装置，取消平尾的开缝前缘。1967年试飞，共订货118架。50％零件在英国制造。K型与M型换装斯贝发动机，效果不理想。据报道，虽然斯贝发动机的推力比原来的增大12％，但由于外形尺寸特别是直径较大，飞机的某些性能却下降了，如英国型F…4的速度只能达到M2。1，低于其他F…4型号。
F…4S 美海军将265架F…4J改为S型，先加强结构，使服役寿命延长96个月，然后改装前缘缝翼、改进的J79…GE…10B发动机和AN/AWG…10数字式武器控制系统。两架原型机于1977年试飞，改装工作到1983年完成。
F…4G“野鼬鼠” 美空军把116架F…4E改型为F…4G“野鼬鼠”型，专用于发现、识别敌方地面防空雷达和地…空导弹阵地，并用反辐射空…地导弹攻击，配合其他战术攻击飞机完成任务。该机除一般的电子干扰设备之外，还有定向天线、计算机控制的接收装置、信号活动监视设备和地对空导弹发射告警装置。F…4G拆去了前机身左侧的20mmM61机炮，武器挂架的数量与F…4E相同。外挂的空对空武器有AIM…9“响尾蛇”和AIM…7“麻雀”导弹；空对地武器有AGM…45“百舌鸟”反辐射导弹，AGM…78标准反辐射导弹，AGM…88高速反辐射导弹，AGM…65“幼畜”空对地导弹，GBU…15制导炸弹，“石眼”反坦克子母弹，通用炸弹，CBU…87综合效应弹药，航空火箭弹和炮舱等。
在中东多次局部战争中，特别是在1982年的叙以贝卡谷地战争中； F…4大出风头。叙军在贝卡谷地部署了20个SA…2 、SA…3 、SA…6导弹营。为了扫除这些威胁； 以军先出动小型无人机诱骗目标雷达开机； 尔后出动大批F…4“鬼怪”和F…4G“野鼬鼠”飞机使用灵巧炸弹和反辐射导弹（在距目标雷达约35公里处发射AGM …45“百舌鸟”反辐射导弹），仅用了6分钟就摧毁了19个叙利亚导弹营； 取得了显赫的战果。
F…4CCV 根据美国空军和麦克唐纳？道格拉斯公司的联合研究计划，在F…4上加装前翼的试验机，用以鉴定随控布局技术在战斗机上的应用。装有全权电传飞行控制系统。和瑞典的Saab…37一样，前翼的位置选在发动机进气道的上方，以在机翼上产生有利涡流，修改外侧襟翼用作进行机动载荷和直接升力控制的襟副翼。为研究随控布局技术，需要减小安定性，为此在后机身下面装了铅块，使重心后移，前翼面积约3。72米2。1972年4月首次试飞。
QF…4 QF…4靶机系F…4〃鬼怪〃飞机的遥控操纵改型，大量用于美国先进对空武器试验。英国BAE系统公司是向美空军提供QF…4靶机的唯一供应商，它将在其位于Mojave的工厂完成改型工作，生产工作将于2008年7月结束。
第5000架F…4
改进改型
为了延长F…4的使用期，美国、德国、日本、以色列等国目前都在对其现役的F…4飞机进行设备更新，以提高作战能力。这些改型工作包括：
美国 1986年，美国空军正式与波音公司军机部签订了一项合同，为美国战术空军司令部的300多架F…4E和RF…4C研制并安装先进的数字式机载设备和武器发射系统。此NWDS（Navigation and Weapon Delivery System）改进计划包括：与环形激光陀螺惯性导航系统相联的数据总线，新的任务计算机，机载设备接口单元，数据传输系统和新的座舱控制与显示系统。NWDS计划采用了B…1B、F…16和A…6上的一些技术，使F…4E的攻击精度能达到前线战斗轰炸机的水平。改装的第一架F…4E于1987年中期试飞，1989年9月8日交付美国空军，1990年9月改装完毕。
德国 1986年，德国国防部开始实施一项所谓的“ICE”（改善战斗效率）计划。根据这项计划，将对正在德国空军第71和74战斗机联队服役的110架F…4E“鬼怪”II型战斗机进行设备更新。更新内容包括：用APG…65全数字式多功能雷达替换原来的APQ…120型雷达。这种先进的X波段雷达具有30项空对空及空对地功能，以及扫描跟踪10个目标的能力，并可以同时显示其中的8个目标。APG…65雷达子系统包括一个低旁瓣平板阵天线，一台16位存储器和一台具有电子反干扰措施的雷达数据处理器。另外还将更新雷达控制板及敌我识别系统，安装一台数字式火控计算机，H…423激光制导导弹发射器，惯性平台，CPU…143/A数字式大气数据计算机，一台带有先进应用软件并具有抗电子干扰及其它干扰能力的MIL…1553数字式数据总线。改型后的F…4F最多可携带4枚AIM…120空…空导弹。这项改型工作由德航宇公司作为主承包商，APG…65雷达将由德国引进专利在AEG无线电公司生产。1986年12月，该计划进入了全尺寸发展阶段，1991年有2架验证机已开始试飞，其中一架装有AN/APG…65雷达，另一架装有AMRAAM发射系统。此外，德国还计划把另外40架F…4F进行部分改装，改装的主要内容包括：数据总线、惯导系统和大气数据计算机，将来也可能按照ICE的标准进行改装。
日本 1987年日本开始实施F…4EJ的设备更新计划。根据这一计划，日本航空自卫队将对它现有125架F…4EJ中的100架进行设备更新。更新内容包括安装AN/APG…66火控雷达，LN…39惯性导航系统，平视显示器，CP…1075/AYR大气数据计算机，AN/APX…79A敌我识别系统以及J/APR…4Kai雷达告警系统。改进后将称为F…4EJKai，这些飞机将可以携带AIM…7E/F“麻雀”和AIM…9P/L“响尾蛇”导弹，具有下视/下射能力，还可携带2枚ASM…1反舰导弹执行反舰任务。此外，日本还计划把另外17架F…4EJ改成RF…4EJ战斗/侦察机，这些飞机和现有的14架RF…4EJ将装备得克萨斯仪器公司的AN/APQ…172雷达和数字式显示器，其电子情报吊舱是在汤姆逊…CSF公司的Astac系统的基础上研制的，Astac系统普装在法国空军的“幻影”F1…CR上。改型后的飞机将主要用做近距空中支援，不再执行截击制空任务。预计全部的改装工作将在1995年完成。
日本的RF…4E侦察型的外形与RF…4EJ改型易于区别，RF…4E配备一个照相机舱、机舱内配有雷达和多种照相机设备，而RF…4EJ的外形则与RF…4EJ改进型战斗机类似，机载照相设备以外挂夹舱挂载。由于战术侦察机的任务危险性和技术难度较高，机上除了照相设备外还需配备监视雷达、精密导航系统、红外探测装置和电子干扰装置等，执行全天候侦察照相任务，并保障任务的安全。航空自卫队于1972年引进RF…4E 14架，目前还有12架在服役。RF…4E是美国盟国广泛使用的战术侦察机，机上原配备有：AN/APQ…99型前视雷达、AN/APD…10型侧视雷达、AN/ASN…55型惯性导航装置、AN/AAS…18A型红外探测装置、J/APR…2型雷达警告装备和机舱侦察照相系统等，该机经过性能升级后，具备图象处理能力的AN/APQ…172型雷达取代原来的AN/APQ…99型雷达，并以J/APR…5型雷达预警装置取代原来的J/APR…2型。
RF…4E的机舱内共装有三种侦察照相机，分别是KS…87B型前方侦察照相机、KA…91B型高高度全方位侦察照相机、KS…127A型远距离侦察照相机。其中KS…87B型是一种可将镜头焦距设在3、6、12、18英寸的侦察照相机，这种相机采用宽为5英寸、全长为500英寸的底片系统，该机集中了自动曝光控制和前置补偿，每秒钟可拍摄6张照片。KS…87系统是世界上使用量最大的侦察相机，KS…87B型可作前方倾斜、垂直侧倾方向拍照。KA…91B型是一种镜头焦距为91英寸的全方位侦察相机，使用宽为5英寸、长为500英寸的底片，可拍摄出大范围的广角照片，适用于中高空侦察照相任务使用。KA…91B型采用模块化设计以简化维修，这种相机的最大优点是能作区段扫瞄，可设定不同的横跨跟踪扫瞄角度，能左右自由摄影或作60度至93度的拍摄。照相机并且具有内建式滚动稳定装置以保障底片的质量，为了减少载机运动时所导致照片影象模糊，KA…91B型还使用特殊的传动镜头前置补偿装置。KS…127B型是一种装置在侦察机机舱内并且特别适用在远距离倾斜照相任务的侦察相机，可选用照相底片或光电感测器工作。KS…127B型的镜头焦距为66英寸，使用宽为5英寸，长为1000英寸的底片，具有主被动稳定、自动对焦和影象稳定等特点。配备KS…127B型相机的侦察机通常在35000英尺执行任务，至少可拍摄到35公里以外的目标区。
KF…4EJ是在1993年进行改装的新型战术侦察机，机上装备有包括AN/APQ…172型前视雷达在内的新型雷达、导航设备，该侦察机经过修改后可根据任务需要使用三种侦察夹舱，执行任务时这些夹舱通常挂载于侦察机的机腹中线位置。
第一种夹舱是战术侦察（TAC）夹舱，内装3部照相机，分别是KS…153A型低空侦察照相机、KA…95B型高空侦察照相机和D…500型中低空夜间侦察照相机。KS…153A型装设在夹舱的前段位置，它装有3个对焦距80厘米的镜头，对侦察机前斜方目标进行照像。KA…85B型是一种结构紧凑的全方位照相机，它装有一个12英寸镜头，并使用5英寸底片，可拍摄出最大覆盖角度190度的大范围广角照片。这样相机最大优点是区段扫瞄，最多能设定6种横跨跟踪扫描角度，并采用模块化设计，具有易于维修的优点。D…500型是一种红外直线扫瞄器（1RLS），是由AN/AAD…5型1RLS发展而来，可用广角式窄角模式拍摄地面的红外连续画面，并且拍摄时能在…20度�