F-4早期型沒有機炮，發展到F-4E時又裝回去了，這是從實戰中血的教訓中換來的。

       50年代空對空導彈和戰鬥機的火控系統因為電子元件科技的進步而迅速發展起來，高性能火控雷達遠距離搜索並跟蹤目標，引導中距攔射導彈進行視距外攔截，對有幸逃脫的敵人進入視距範圍後再用紅外指導的近距格鬥導彈予以擊落，成了當時理想中的空戰場面。而F-106這類截擊機的自動化程度更高，搜索攔截都可由火控系統自動完成，飛行員只是監控設備不出問題即可。武器裝備的發展都是依據預期的戰場環境而研發，F-4鬼怪也是在這種背景下研製的海軍高空高速截擊機，所以在這種思潮下，導彈能擊落所有地方目標，機炮當然是落後而無用的。

       F-4的研製過程還是比較順利，性能完全達到預期目標，甚至空軍雖然不情願，但還是被鬼怪的性能折服，羞羞答答地也大量裝備。而且F-4除了在當時優秀的空戰性能，還有強大的多用途能力，對地攻擊性能不俗。而且完善的電子設備使F-4達到了以前戰鬥機沒有的全天候能力和性能指標。總體來說，F-4無疑是非常成功的戰鬥機。

       但是，越戰現實給了美國軍方當頭一棒。一方面，當時導彈的性能不盡如人意，完全達不到預計目標，特別是中距導彈的性能，用慘不忍睹來形容都不為過。另一方面，敵我識別能力不足，當時的空中管制和信息化程度都還很低下，無法在視距外確認是否敵機。經過幾次慘痛的自相殘殺後，美軍出台了必須目視確認敵機方可攻擊的規定，這樣又反過來束縛了自己視距外攻擊的手腳。這樣近距格鬥的機會大大增加，機炮的作用凸顯出來。沒有機炮的F-4就缺了最後一道攻擊手段，且在格鬥中被越軍的蘇式戰鬥機用機炮擊落不少。

       加裝機炮就成了F-4自然而然的改進措施，後期的F-4E加長機鼻，在機鼻下方加裝了一門美軍戰鬥機標配的M61火神炮。不過F-4的其它型號也沒有再加裝機炮，機炮的作用在後期導彈、火控系統和戰場制控科技發展後也有所下降。到了海灣戰爭，中距攔射彈的戰績已經超越了近距格鬥，空戰模式又發生了進一步變化。