原计划 F-111 的机身几乎全部采用钛合金制造以减重，但被证明过于昂贵，所以还是采用了传统的材料。
鉴于通用动力缺乏任何研制舰载战斗机的经验，所以该公司与格鲁曼组成团队共同进行海军型航电包的集成工作，并且格鲁曼负责组装和试飞整个 F-111B 飞机。另外格鲁曼还将制造 F-111A 的后机身和起落架。格鲁曼在整个项目中收益匪浅，为 F-14 的诞生打下了坚实的基础。
1963 年 9 月 F-111A 模型通过了检查。
到 1964 年春，已有 AiResearch、AVCO、本迪克斯、柯林斯无线电、达尔莫·维克多、通用电气、汉米尔顿·标准、利顿系统、麦克唐纳、德州仪器和另外的 7 个分包商参与了 F-111 计划。F-111B 的“不死鸟”导弹的联合主合同被授予休斯公司。在 F-111 项目中，这些主要分包商与 44 个州的至少 6,703 家供应商产生了业务。TFX 计划变成了一个接近理想状态的武器研制计划——每个选举区至少有一个承包商。
首架用于试飞的 F-111A（63-9766）于 1964 年 10 月 15 日在通用动力沃斯堡德克萨斯工厂下线。这是麦克纳马拉决定将美国空军和海军项目合并之后的第 37 个月，也是项目正式启动之后的第 22 个月，比计划提前了两周。这架 F-111A 安装了两台 YTF30-P-1 涡扇发动机。由于救生舱还在研制中，所以该机安装了两个传统的弹射座椅。
1964 年 12 月 21 日 63-9766 在德克萨斯州卡斯韦尔空军基地进行了首飞，试飞员是迪克·约翰逊和沃·普拉尔。由于襟翼故障试飞仅持续 22 分钟，但总体上还令人满意。在 1965 年 1 月 6 日的第二次试飞中，该机测试了机翼从最小 16 度到最大 72.5 度位置的变化。在最初的试飞中，这架 F-111A 最大速度达到 1.3M。1965 年 2 月 25 日第二架 F-111A 也进行了首飞。
Armstrong
目录
1965 年由于单机成本从 450 万美元上涨到 630 万美元，导致国防部大大削减采购数量。1965 年 4 月 12 日国防部与通用动力签订了 431 架生产型飞机的合同，这比原计划削减了 50%。11 架生产型 F-111A 加入了广泛的试飞和工程发展项目。
1967 年 1 月 19 日，第 9 架（63-9775）飞机在爱德华兹空军基地附近坠毁。由于机翼意外向错误的方向变化，飞机迫降在长度不足的跑道上失败而坠毁。
第 11 架 F-111A（63-9777）是第一架安装救生舱的飞机。
1965 年 7 月 20 日普惠 TF30-P-1 首次在一架 F-111A 上进行了试飞，首批 30 架 F-111A 安装了该发动机。TF30-P-1 频繁出现压缩机失速，特别是在高速大迎角状态。为此普惠设计了 8,389 千克静态推力的改进型 TF30-P-3 发动机和新的加大面积的“三重犁 I”可变几何形状进气口。首批 30 架 F-111A 中的一部分换装了新发动机，但并没有完全解决失速问题，仅有有些改善。在最终设计出适合的进气口之前 GD 还要进行多年的艰苦工作并进行不断的修修补补。
第 4 架生产型飞机开始引入了可动翼下挂架，从第 11 架生产型开始在内置弹舱安装了 20 毫米 M61A1“火神”机炮，取代了两枚 340 千克的炸弹。但是在服役中该机炮很少安装，弹舱的空间留给了炸弹、副油箱或电子设备。
