VA-83 的 A4D-2 BuNo145006 在为 F8U-1P 进行空中加油
单层方向舵解决了方向舵抖振的问题
A4D-2 的航电中增加了导航设备，火控系统增加了发射“小斗牛犬”无线电遥控空地导弹的能力，飞控系统经过升级，并且还增强了起落架支柱并增加了燃油增压系统。
A4D-2 为飞行员配备了 Escapac 1 火箭弹射座椅。
A-4B 尾喷管上的“糖匙”的整流片
首架 A4D-2 在 1957 年 9 月交付，陆战队的 VMA-211 是第一个装备这种飞机的中队。道格拉斯共生产了 542 架 A4D-2。1962 年 9 月 A4D-2 型号改为A-4B。
VA-22 的这架 A-4B 在翼下挂载了 AIM-9B 响尾蛇空空导弹，早期型天鹰经过升级后也可以挂载空空导弹
当更新型号的天鹰问世后，A4D-2 转入海军和陆战队后备单位服役，与 A-4A 一样，一部分 A-4B 转为单座教练机，型号也改为 TA-4B。
天鹰虽小，但外挂能力很强。这架 VMA-113 中队的 A-4B 挂载了 18 枚 250 磅（113kg）的炸弹
海军和陆战队一些过剩的 A4D-2 后来经过翻新后卖给了国外空军，后面有详述。
所有早期型天鹰都是昼间攻击机，不具备在恶劣气候和夜间作战的能力。于是诞生了具备全天候作战能力的 A4D-2N。
A4D-2N 的机鼻加长了 9 英寸用于安装了 AN/APG-53A 防撞雷达。除此之外航电中还增加了一个攻角指示器和低空轰炸系统、以及自动驾驶仪、全飞行姿态指示器。风挡增加了雨刷，并调整了座舱的布置。弹射座椅也升级为改进型的 Escapac 1A-1 低空弹射座椅。
A4D-2N 原型机 BuNo145062，增加了 AN/APG-53A 防撞雷达，初步具备全天候作战能力
A4D-2N 一开始安装的是 7,000 磅静推力的 J65-W-16A，后来换成了 8,400 磅静推力的 J65-W-20。
1958 年 8 月 21 日 A4D-2N 首飞，1960 年 2月 陆战队 VMA-255 中队的 A4D-2N 初步形成作战能力。道格拉斯共生产了 638 架 A4D-2N。
A4D-2N 的座舱
1962 年 9 月仍在生产中的 A4D-2N 型号改为 A-4C。为了提高产能，在 A4D-2N 生产过程中道格拉斯决定将天鹰生产线从埃尔塞贡多搬迁至长滩（Long Beach），长滩工厂是美国政府出资在加州帕姆代尔（Palmdale）建造的。此次搬迁在 1963 年分批实施。
越战期间，美国海军的战斗机曾短暂采用迷彩涂装。图为 1966 年小鹰号航母上的 A-4C，隶属 VA-113 中队
1961 年两架 A4D-2N（BuNo148490 和 148483）被交给美国陆军，用于评估作为地面支援飞机的可能性。这种“陆军型”的天鹰在后机身下方增加了减速伞舱，主起落架机轮改为低压双轮形式，为此机翼下的起落架鼓包也相应增大。陆军在阿拉巴马拉克尔堡（Fort Rucker）试飞了这两架飞机，参与竞争的还有与诺斯罗普 N-156（F-5）和菲亚特 G.91R 。但是由于陆军没有被批准装备固定翼攻击机，近距支援任务只有空军、海军和陆战队有资格担任。所以该项目被取消，这两架 A4D-2N 也被改回到标准配置并还给海军。
改装成双轮主起落架的陆军版 A-4C，但是美国空军是不会坐视陆军拥有自己的喷气式固定翼作战飞机的，在空军的打压下该项目被终结
A-4C BuNo148483
有 100 架航母舰载中队的 A4D-2N 被翻新成 A-4L 以填补海军和陆战队后备单位的装备缺口。一些海军和陆战队过剩的 A-4C 和 A-4L 出售给了阿根廷、新加坡和马来西亚。
A-4C 升级至 A-4L 的目的是将这 100 架飞机升级至后期型天鹰标准，期望能凑满两个具备完全作战能力的后备航母舰载联队。
