F-84F 在机尾下方增加了减速伞舱的鼓包
1957 年 8 月法明代尔完成了最后一架“雷电”，该工厂共制造了 2,112 架 F-84F。通用汽车又生产了 599 架。
RF-84F“雷闪”（Thunderflash）是 F-84F“雷电”的照相侦察型。两者至今共通性很高，但 RF-84F 为了在机头安装一组照相机采用了两侧翼根进气口。
翼根进气口在第二架 YF-84F 上就得到了验证，此时美国空军的 RF-80“流星”无武装侦察机年事已高，于是看中了翼根进气的 YF-84F，认为该机具有很好的照相侦察机的改装潜力。
YRF-84F（51-1828），空出的机头可用来安装照相机
1952 年 2 月共和生产了第一架预生产型侦察机，编号 YRF-84F（51-1828）。该机具有翼根进气口和加大的新机头。翼根处安装了 4 挺 12.7 毫米机枪，使用了加固的滑动座舱盖。后期在每侧机翼上又加装了两个翼刀。
1952 年 6 月美国空军订购了 41 架 RF-84F侦察机，正式绰号“雷闪”。首架生产型 RF-84F（51-1829）将滑动座舱盖改为 F-84F 的摆臂座舱盖。RF-84F 第一个批次安装莱特 J65-W-3 发动机。1955 年 6 月，RF-84F-20-RE 开始换装 3,538 千克力的 J65-W-7。后期型 RF-84F 在每侧机翼上表面增加了扰流板，将最大滚转率提高到了 300 度/秒，这主要是为了解决非对称的翼下副油箱的挂载问题。
首架生产型 RF-84F（51-1829）改用了摆臂座舱盖
机头的照相机舱可容纳 6 台照相机，有前向、倾斜和垂直安装位置。垂直相机舱下方有液压操作的可开合舱门，舱门后有座舱面板潜望镜垂直取景器的光圈镜头。夜间照相侦察时，翼下副油箱内可安装闪光弹发射器。
服役记录
到 1955 年 6 月美国国空军已装备了 12 个联队的 F-84F，其中 6 个是战术空军司令部（TAC）联队，6 个是战略空军司令部（SAC）联队。
“雷鸟”表演队于 1953 年 5 月 25 日在亚利桑那州卢克空军基地组建，仅两周后就开始表演。“雷鸟”的命名部分是受卢克空军基地所在的美国西南部较浓厚的印第安文化影响，“雷鸟”据说是一种神鸟，当它腾空而起时，大地也会在它的巨翼扇起的雷鸣中颤抖，眼中还会发出闪电。
刚组建时，该表演队称为第 3600 飞行表演部队，共 7 名军官和 22 名士兵，主要来自卢克基地，首任队长迪克·卡特利奇少校。表演队的宗旨是作为“蓝天大使”，帮助空军征兵，向公众展示空军人员的职业化水平和当时刚刚出现的高性能喷气式飞机的力量，后一点并不只是为了表演，因为朝鲜战争中喷气式飞机才刚投入实战，需要让公众信任这种新技术。
该表演队装备的第一种喷气式飞机是共和航空公司的 F-84G“雷电喷气”，这种亚音速平直翼战斗轰炸机经历了朝鲜战争的实战检验。1955 年初，“雷鸟”换装了后掠翼的 F-84F“雷霆”，并已经开始到中美洲和南美洲国家表演，还开始采用拉烟技术。在使用 F-84 的 3 年中，“雷鸟”就表演了 222 场，观众 900 万以上。
1956 年“雷鸟”换装美国空军第一种超音速喷气战斗机 F-100“超佩刀”。
1953 年雷鸟装备的 F-84F
TAC 的 F-84F 被用于投掷核武器，为此安装了低空轰炸系统（LABS）。在使用 LABS 实施核轰炸时，F-84F 在树梢高度向目标冲刺，接近目标时 F-84F 爬升甩投核弹，然后迅速做一个高速殷麦曼机动沿原路返航以避开核弹的冲击波。
SAC 的“雷电”是 B-29、B-50 和 B-36 远程战略轰炸机的护航战斗机。在 SAC 换装喷气式轰炸机之后，其装备 F-84F 被移交给 TAC，到 1957 年中期，所有 F-84F 都移交给了 TAC。
1954 年在 NACA 进行测试的 F-84F
TAC 和 SAC 的飞行员发现 F-84F 是一种相当难飞的飞机，以 9,072 千克的正常起飞重量和 249 千米/时的降落速度来说，F-84F 对那些飞惯了较轻的低着陆速度飞机的飞行员来说很不适应，需要较长时间来磨合。另外 F-84F 的操控特性也有些怪异，一些特定的机动动作被认为很危险，除在十分紧急时被禁止使用。不管怎样，F-84F 因十分坚固的结构和高可靠性获得声誉，在低空的乱流中飞行也很平滑。
在一线服役的 F-84F 逐渐被北美公司的取代，一部分飞机转入空中国民警卫队服役。但是由于 1961 年的柏林危机，一些国民警卫队的 F-84F 中队被部署到欧洲。TAC 剩余的 F-84F 一直服役到 60 年代中期，被取代。国民警卫队的 F-84F 一直服役到 60 年代末，最后一架于 1971 年退役。
1962 年 5 月，美国空军驻法国 Chaumont 基地的 F-84F
60 年代印第安纳州 ANG 第 113 TFS 的 F-84F
RF-84F 在 1954 年 3 月开始交付，首先装备了第 363 战术侦察联队。到 1956 年 6 月，美国空军已有 4 个 RF-84F 联队。1958 年 1 月全部 715 架 RF-84F 生产完毕。RF-84F 的服役生涯短暂，在 50 年代末 60 年代初多数被麦克唐纳 RF-101“巫毒”取代，随后在国民警卫队服役至 60 年代。
1962 年，密歇根州 ANG 的地勤正在维护 RF-84F 的照相机
F-84F 还大量装备了北约盟国，实际上总数 2,711 架 的 F-84F 中有 1,301 架提供给了北约各国：法国、比利时、荷兰、意大利、西德、希腊和土耳其，其中土耳其的“雷电”一直服役到 70 年代。总是 715 架的 RF-84F 中有 386 架提供给北约各国，其中包括西德、法国、比利时、荷兰、意大利、丹麦、挪威、土耳其和希腊。
西德空军的 F-84F
实验型
XF-84H 是使用 F-84F 改装的实验性涡桨飞机，在机身安装了一台涡桨发动机，驱动超音速螺旋桨。XF-84H 创造了螺旋桨飞机的非正式速度纪录，但因无法解决的空气动力学问题而导致整个项目被取消。