1953年，美國麥克唐納飛行器公司介於其自身對美國海軍未來戰鬥機的理解，提出了F3H"魔鬼"艦載戰鬥機設計方案，並在1953年底向美國海軍推銷該方案。美國海軍對該方案表現出濃厚的興趣，提出了一些要求，麥克唐納公司據此推出XF4H-1原型機。同年7月25日，美國海軍訂購了兩架實驗型的XF4H-1和五架預生產型的YF4H-1。1958年5月27日，原型機首飛成功，當年年底美國海軍決定正式採用F4H，並將其命名為"鬼怪"。
值得一提的是，由於"鬼怪"戰鬥機性能出色，最終美國海軍、空軍和海軍陸戰隊均將其作為標準裝備。能被海空軍同時採用，這在美軍戰鬥機序列中是比較少見的。1962年9月18日，時任美國國防部長麥克納馬拉下令統一"鬼怪"戰鬥機的編號，F-4戰鬥機的海軍型命名為F-4B，空軍型為F-4C。
F-4戰鬥機裝備部隊後恰逢越南戰爭打響，作為剛剛誕生的先進戰機，越南戰場成了"鬼怪"戰鬥機的首秀。越戰中，F-4戰鬥機的表現可圈可點。與它的同級別對手米格-21戰鬥機對比，F-4戰鬥機在航電系統、載彈量以及航程上都全面勝出。在與其他蘇制米格戰機（如米格-19、米格-17）的交手中也取得了不錯的戰績。但在越戰早期，由於過於迷信空空導彈這種新興的智能武器，美國軍方忽視近距格鬥空戰，因此早期的F-4戰鬥機並未安裝內置航炮，這樣的疏忽大意讓美軍飛行員在越戰初期在遭遇以機炮為主要武器，近戰格鬥能力出色的米格戰機時頗為被動。在屢屢吃虧後，美軍才開始為早期的F-4戰鬥機加掛機炮吊艙併為後續生產的"鬼怪"上加裝一門內置機炮。
應該說，越南戰爭是F-4戰鬥機的成名戰，但這只是F-4戰鬥機輝煌一生的起點。F-4戰鬥機在全球擁有眾多用戶，它在其他國家服役時也有出色表現。以色列空軍的F-4戰鬥機在長期作戰中取得擊落116架敵機的不俗戰果。眾多實戰表明，F-4戰鬥機確實是一款性能優良、皮實耐用的"明星戰機"。目前，美軍裝備的F-4戰鬥機已全部退役，但它依然續寫著傳奇。截至2012年，保守估計全世界仍在服役的F-4戰鬥機不低於300架，可謂"老兵不死，只是漸凋零"。
F-4戰鬥機在服役期間共衍生出10餘種改型，其中又可分為艦載型和陸基型兩大類。F-4戰鬥機的生產主要由美國麥克唐納飛行器公司負責，它是美國曆史上生產數量第二的軍用噴氣式飛機（第一名是F-86戰鬥機）。從1958年到1981年共生產了5195架，其中美國海軍和海軍陸戰隊接收了1264架，美國空軍接收了2874架。
F-4戰鬥機是第二代戰鬥機中的經典之作，它不僅外形優美，其性能在二代機中也是名列前茅的。首先，它通用性強，能被海軍和空軍同時採用本身就說明F-4戰鬥機有著很強的通用性。僅從戰術層面上來看，"鬼怪"不僅擁有較強的空戰能力，其對地攻擊能力也十分強悍，另外亦可改裝為偵察機，執行偵察任務。第二，載彈量大，武器配置全面。F-4戰鬥機共有九個外掛點，最大外掛重量達7250千克，可以掛載的武器包括空空導彈、空地導彈、各種炸彈甚至核彈。配合先進的火控系統，"鬼怪"戰鬥機能出色完成空戰或對地攻擊任務。第三，機動性能強。F-4戰鬥機是一種雙發雙座重型戰鬥機，兩臺通用電氣公司的J79-GE-17加力式渦輪噴氣發動機賦予其強勁的推力，在其還處於研製階段時，就已創造了多項飛行記錄。在實戰中，強勁的發動機使得一個技術優良的飛行員能夠自由地進入和退出戰鬥，把握戰場的主動權。
F-4戰鬥機綜合性能全面，各方面指標都比較平衡，沒有明顯的短板。但其低空低速性能要弱於同期蘇制的米格-19、米格-17等以機炮為主要武器的戰鬥機。總體來看，F-4戰鬥機已經做到了盡善盡美，它的性能得到了廣泛的認可。大量裝備部隊的F-4戰鬥機構成了20世紀70～80年代美國空中力量的主力，因此其在美國軍隊中的地位也是舉足輕重的。
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