F-89J 在机翼外侧的两个挂架上可以挂载 MB-1“妖怪”空空火箭，内侧挂架则挂载“猎鹰”导弹
“妖怪”空空核火箭
F-89J 可在两翼下特制挂架上挂载两枚“妖怪”，其内侧有两个挂载 GAR-2 空空导弹的挂架。此外，F-89J 取消了 D 型的翼尖武器吊舱（部分作战单位仍保留了 D 型的翼尖吊舱），改为容量 2,271 升的油箱。
威斯康星国民警卫队 176 战斗截击机中队上的 F-89J 53-2667，摄于 1972 年 10 月。注意机翼下的武器挂架
1957 年 7 月 19 日，隶属于加州汉密尔顿空军基地第 84 截击机中队的一架 F-89J 进行了“妖怪”火箭的首次试射。当天，这架 F-89J 在尤卡核实验靶场上空 4,876.8 米高度上发射了“妖怪”火箭。实验大获成功，“蝎子”也因此成为历史上第一种核武装截击机。为了证明在人口密集的城市上空使用小当量核武器不会对居民健康造成任何损害，部分空军的军官当天志援站在火箭爆炸点下方的地面上。这次核爆炸并未对他们造成任何伤害——至少当时是这样。
“妖怪”核火箭爆炸后的蘑菇云
F-89J 于 1956 年 11 月开始交付，驻加州汉密尔顿空军基地的第 84 截击机中队成为第一支装备 F-89J 的作战单位。该中队在 1957 年元旦正式开始战斗值勤任务，按照“妖怪”火箭试射 7 个月前召开的国家安全会议的要求，每架飞机值勤时只携带一枚“妖怪”火箭。
179 截击机中队的 F-89J
共有 350 架 F-89D 被改装成 F-89J，这些 F-89D 全部来自第 35 批次至第 75 批次。改装工作于 1956 年 3 月到 1958 年 2 月在加州诺斯罗普帕姆代尔工厂进行。道格拉斯在 1956 年到 1963 年这段时间内，共生产了 3,150 枚“妖怪”火箭，这些火箭配备了 Mk.25 Mod0 或 Mod1 型战斗部。直到 60 年代初，在麦克唐纳 F-101B“巫毒”和 F-102“三角剑”两种装备“妖怪”火箭的两倍音速截击机大量列装前，F-89J 一直是防空司令部的核威慑力量。F-89J 可携带两枚“妖怪”火箭、4 枚“猎鹰”导弹和 104 枚空空火箭（使用 F-89D 的翼尖吊舱），是美国空军历史上威力最强大的战斗机。
爱荷华国民警卫队 124 战斗机中队的 F-89J，摄于 1968 年 7 月
从 1959 年 7 月起，F-89J 开始逐步退出空军，退役的飞机照例由空中国民警卫队接收。到 1962 年，共有 9 个国民警卫队中队装备了 F-89J。空中国民警卫队的 F-89J 一直服役到 1968 年，方被超音速截击机取代。
F-89 家族中还有数个获得正式编号但未能投产的设计方案。F-89E 是在 F-89D 基础上换装推力为 9,700 磅的艾里逊 J71 无加力涡喷发动机。J71 发动机不仅加大了推力，还有着更好的燃油消耗率，能大大增加飞机的航程。诺斯罗普将一架 F-89C 的机身改装成 XF-89E 原型机，但计划最后被空军放弃。XF-89E 原型机则被空军用作发动机测试平台，用来测试新型发动机。
稍后不久，F-89E 的编号又被授予另一个方案。该方案是一种单座护航战斗机，动力是两台推力各为 4,131 公斤的 J47-GE-21 发动机（曾被 B-47 轰炸机使用），机翼面积加大，机翼前缘后掠。武器为 108 枚空空火箭，火箭装在机翼中段的大型武器/燃料吊舱内，主起落架舱也位于该吊舱内。F-89E 可根据需要在机鼻安装 10 挺 12.7 毫米机枪，6 门 20 毫米机炮或 6 枚 MX-904 火箭。F-89E 的最大速度预计可达 1,107 公里/小时，作战半径 1,625 公里。F-89E 计划仅仅发展到方案设计阶段便告终止。
F-89E 单座护航战斗机
F-89F 是 F-89 更为先进的改型方案，动力装置仍为 J47。机长 18.13 米、翼展 18.08 米，机高 6.4 米，机翼面积加大，前缘后掠，武器/燃油吊舱同 F-89E 一样安装在机翼中段。水平尾翼从垂尾上挪到机尾根部。武器/燃料吊舱前部装有 6 枚“猎鹰”导弹和 52 枚 70 毫米空空火箭，吊舱后部可容纳 3,406 升燃料。F-89F 曾造出了木质模型，但飞机的预计重量持续增加造成性能不断下降，空军最后对其失去了兴趣，并于 1952 年 8 月取消了该计划。
F-89F 设想图
F-89G 和 F-89F 十分相似，但保留了后期型 F-89 使用的 J35-A-35 发动机（推力 3,269 公斤）。该机准备装备为 XF-106 研制的休斯 MA-1 火控系统，武器为“猎鹰”导弹。F-89G 只发展到方案设计阶段。
诺斯罗普还向空军提出过两种 F-89 的改型方案。一种采用了后掠翼和两台推力各为 4,540 公斤的艾里逊 450E-1 发动机，后掠翼改装自标准的 F-89A 机翼，后掠角为 35 度。由于采用了新的机翼和发动机，这种 F-89 的改型的最大速度预计可达 1,176 公里/小时，实用升限 19,202 米。另一个方案是三角翼设计，动力为两台 J67 或 J71 发动机。武器是 204 枚 70 毫米空空火箭、8 枚“猎鹰”空空导弹或 52 枚空地火箭。固定武器为 2 门 20 毫米转膛炮。所有的武器均装在机翼吊舱内。该方案的最大速度预计可以为 1,690 公里/小时（13,716 米高度）。上述两种方案只发展到方案设计阶段便被取消。
“蝎子”是上世纪 50 年代美国空军最重要的防空力量，它担负着防御苏联对北美发动核攻击的重任。当时美国截击机部队的作战任务相当的枯燥。飞行员们 24 小时轮流值班，时刻等待着紧急起飞的警报。但通常在紧急起飞后，飞行员会发现要拦截的目标不过是一架偏离航线的客机或是几架加拿大渔业飞机，闹出了不少笑话。其中有一次，一架第 465 截击机中队的 F-89D 在夜间紧急起飞，拦截来自北方的多个不明目标，但飞到跟前才发现是 7 架返航的渔业飞机，由于并排飞行而在地面雷达屏幕上显示出很强烈的信号。