F-4早期型没有机炮,发展到F-4E时又装回去了,这是从实战中血的教训中换来的。
50年代空对空导弹和战斗机的火控系统因为电子元件科技的进步而迅速发展起来,高性能火控雷达远距离搜索并跟踪目标,引导中距拦射导弹进行视距外拦截,对有幸逃脱的敌人进入视距范围后再用红外指导的近距格斗导弹予以击落,成了当时理想中的空战场面。而F-106这类截击机的自动化程度更高,搜索拦截都可由火控系统自动完成,飞行员只是监控设备不出问题即可。武器装备的发展都是依据预期的战场环境而研发,F-4鬼怪也是在这种背景下研制的海军高空高速截击机,所以在这种思潮下,导弹能击落所有地方目标,机炮当然是落后而无用的。
F-4的研制过程还是比较顺利,性能完全达到预期目标,甚至空军虽然不情愿,但还是被鬼怪的性能折服,羞羞答答地也大量装备。而且F-4除了在当时优秀的空战性能,还有强大的多用途能力,对地攻击性能不俗。而且完善的电子设备使F-4达到了以前战斗机没有的全天候能力和性能指标。总体来说,F-4无疑是非常成功的战斗机。
但是,越战现实给了美国军方当头一棒。一方面,当时导弹的性能不尽如人意,完全达不到预计目标,特别是中距导弹的性能,用惨不忍睹来形容都不为过。另一方面,敌我识别能力不足,当时的空中管制和信息化程度都还很低下,无法在视距外确认是否敌机。经过几次惨痛的自相残杀后,美军出台了必须目视确认敌机方可攻击的规定,这样又反过来束缚了自己视距外攻击的手脚。这样近距格斗的机会大大增加,机炮的作用凸显出来。没有机炮的F-4就缺了最后一道攻击手段,且在格斗中被越军的苏式战斗机用机炮击落不少。
加装机炮就成了F-4自然而然的改进措施,后期的F-4E加长机鼻,在机鼻下方加装了一门美军战斗机标配的M61火神炮。不过F-4的其它型号也没有再加装机炮,机炮的作用在后期导弹、火控系统和战场制控科技发展后也有所下降。到了海湾战争,中距拦射弹的战绩已经超越了近距格斗,空战模式又发生了进一步变化。