F-84G 开始引入的加强型座舱盖，可以看出加强框是透明的
1951 年 6 月首架 F-84G 交付美国空军，多数分配给 TAC 和战略空军司令部（SAC）的本土部队和驻欧部队，少数也部署在了 韩国。1952 年第 49 航空师携第 20 战斗轰炸联队进驻英国。SAC 的 F-84G 被用于执行远程护航任务，1952 年开始远程空中加油飞行。
1952 年朝鲜战场上的 F-84E-25-RE（51-492），隶属第 136FBG。注意翼尖的可空中加油副油箱
正在与 KB-29 进行空中加油作业的 F-84G（51-277）
1953 年美国空军有 14 个联队装备了平直翼的“雷电喷气”，可使用低空轰炸系统（LABS）进行核轰炸。F-84G 总产量 3,025 架，使平直翼的“雷电喷气”总数量达 4,455 架。美国空军采购的 F-84G 中有 1,936 架根据共同防务援助计划（MDAP）被提供给北约和其他盟国。到 1953 年平直翼的“雷电喷气”装备了 21 个北约战斗轰炸联队。F-84G 服役于比利时、挪威、丹麦、荷兰、法国、意大利、希腊、土耳其、葡萄牙和中国台湾空军。F-84G 还出口至诸如南斯拉夫、伊朗和泰国这样的分“非盟国”。由于南斯拉夫当时是社会主义国家，这次军售在美国引起了一些政治争议。
中国台湾空军的 F-84G，直接沿用了美军的机号
1956 年 F-84G 大批从 SAC 退役，到 50 年末 TAC 的 F-84G 开始大规模被后掠翼的 F-84F“雷电”开始取代。
后掠翼的 F-84 家族
1949 年末共和飞机公司计划研制 F-84 的后掠翼改型，以将“雷电喷气”的性能提升至 的水平。但是美国空军仍希望该后掠翼型能保持“雷电喷气”的对地攻击能力，甚至有所改进。当时美国空军用于新机研发的资金有限，于是共和公司提出了后掠翼型沿用标准的 F-84E 机身和“雷电喷气”60% 的夹具，安装全新的后掠翼后以最小的成本获得一种高性能飞机。
由于改动很大，所以该机一开始的编号是 YF-96A，美国空军批准共和制造一架原型机。最后一架 F-84E（49-2430）被改造成 YF-96A 原型机。YF-96A 的机身与 F-84E 完全一样，具有相同的向后滑动座舱盖和机腹减速板等特性。安装了全新的后掠机翼和尾翼，新机翼后掠角 38.5 度，翼面积 30.19 平方米，最大厚度在 45% 弦长位置，但弦向的厚度比仅为 9%，下反角 3.5 度。该机安装一台推力 2,359 千克力的埃里森 J35-A-25 涡喷发动机。
YF-96A 49-2430 终于改装了后掠翼，大大提高了极速
共和花了 167 天将 F-84E 49-2430 改造成 YF-96A，随后被拆卸后使用货机从法明代尔运至莫洛克干湖试飞。1950 年 6 月 3 日在共和试飞员的驾驶下首飞成功。此后的试飞中，该机达到了海平面最大速度 1,115.3 千米/时（0.93M），以 827.2 千米/时的巡航速度飞行可达到 2,762 千米的航程。YF-96A 最大内外载油量 5,696 升，空重和最大重量分别是 5,511 千克和 1,0591 千克。尽管该机的低空速度出色，但随着高度的上升性能严重下降，实用升限只有 11,674 米，爬升至 10,668 米耗时达 14.8 分。由于 YF-96A 的性能相对于 F-84E 改善有限，所有该计划的优先级很低。
试飞中的 YF-96A，由于该机性能提高有限，所以未获高优先级投产
如果不是朝鲜战争的话，XF-96A 计划可能就会被取消了。由于战争的爆发加大了对战斗机的需求，美国空军继续提供研发资金并在 1950 年 7 月与共和签订了 F-96A 的生产合同。1950 年 8 月 9 日该机编号改为 XF-84F，并选择了“雷霆”（Thunderstreak）作为绰号，预计 1951 年秋第一架“雷霆”下线。
考虑到 XF-84F 的低空性能不错，美国空军觉得该机需要加强动力以改善相对迟缓的起飞、爬升和高空性能。出于这个目的共和选择了英国阿姆斯特朗-西德利公司的“蓝宝石”轴流式涡喷发动机，推力 3,265 千克力。该发动机由寇蒂斯-莱特公司在美按许可证生产，编号 J65。
J65 涡喷发动机
由于“蓝宝石”比 J35 大，XF-84F 的机身需要进行重新设计，机身加高了 17.78 厘米以容纳新发动机，机头进气口也随之扩展成椭圆形。
F-84F 的椭圆形进气口
1951 年共和制造了两架安装“蓝宝石”发动机的 YF-84F 原型机（51-1344 和 51-1345），第二架（51-1345）上采用了新型翼根进气口，封住了机头进气口。但翼根进气相对机头进气来说推力有损失，所以生产型最终没有采用这种新型进气口。
