第一架 YF-16 更换了新平尾后才开始正式首飞。1974 年 2 月 2 日仍然是菲尔•奥斯特利希驾驶该机进行了首飞，达到了 643.74 千米/时的最大速度，9,144 米的最大高度。
第二架 YF-16（72-1568）于 1974 年 3 月 9 日首飞，试飞员是尼尔•安德森。
在早期试飞中，F100 发动机在飞行中发生了两次非指令性怠速故障，迫使飞行员无动力迫降，YF-16 被暂时禁飞等待问题的解决。最后调查发现发动机的燃油控制阀门有脏物，导致阀门被卡在怠速位置，幸好当时 YF-16 处在滑翔降落的有效距离之内。
试飞开始后不久 USAF 就展开了 YF-16 和诺斯罗普 YF-17 之间的竞争试飞。两架 YF-16 在竞争试飞中最大速度超过了 2.0 马赫，最大过载 9g，最大高度 18,288 米。YF-16 满内油最大设计过载为 6.5g，减少内油后可达 9g。YF-16 后倾 30 度的座椅加上高亚音速/高度优势性能区间使其在空战中可以轻松展现高 g 机动的优势。军方安排尽可能多的飞行员同时体验 YF-16 和 YF-17，LWF 原型机之间并没有进行过模拟空战，但与 USAF 现有战斗机和通过各种途径获得的米格-17 和米格-21 都进行了模拟空战。
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——通用动力/洛克希德•马丁 F-16“战隼”轻型多用途战斗机
Armstrong
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空战战斗机
空军内部反对 LWF 的声音很强，因为他们觉得该项目会威胁到 F-15。为了安抚他们，国防部把 LWF 的项目名称改为空战战斗机（ACF）。这时比利时、荷兰、丹麦和挪威四国开始寻找洛克希德 F-104 的后继机，他们组成了多国战斗机项目集团（MFPG）合作采购。MFPG 的候选机型有诺斯罗普 YF-17、达索“幻影”F.1、SAAB JA37“雷”和 GD YF-16，其中 ACF 的获胜者赢面很大，但 MFPG 表示还要看 USAF 是否装备 ACF，四国希望能在 1974 年 12 月前获知 USAF 的最终决定。
由于此时格鲁曼 F-14“雄猫”遭遇了严重的研制困难且成本节节攀升，美国海军官员也表露出对低成本替代机型的兴趣，国防部为此制定了 VFAX 项目。格鲁曼提出了 F-14X 简化型方案，但被国防部副部长断然拒绝。1974 年 5 月 10 日众议院军事委员会宣布将不会采购 “雄猫”的任何简化型，VFAX 必须是一种全新的飞机，但军事委员会显然忘记了 F-111 的惨痛经验，又在不顾美国海军希望 VFAX 同时具备空战和对地能力的需求，要求海军和空军采购同一种战斗机。1974 年 8 月美国国会考虑到国防预算无法再担负另一个战机研发项目，通知海军 VFAX 项目将被取消。
国会把 VFAX 的资金转移到一个新项目——NACF（海军空战战斗机）上，并指示海军密切观察 LWF/ACF 项目的竞争，并把参加竞标的两种飞机列为 NACF 候选机型，如果不出意外的话，NACF 将会是 F-16 的舰载型。但当时多数海军军官仍固执地认为 F-14 能满足所有需求，既不需要 VFAX 也不需要 NACF。在众多“雄猫”党的阻挠之下，海军仍继续推进 NACF 项目，并在 1974 年 9 月颁布了 RFP。
诺斯罗普认为 YF-17 会是 NACF 最有力的竞争者，因为美国海军在传统上倾向双发以增加安全性，并且 YF-17 在发展成装备雷达的多用途战斗机方面有更大的潜力。但诺斯罗普没有研制舰载机的经验，所以接受了麦道公司的提议，合作为 NACF 项目研发 YF-17 的舰载型。两家公司签订了协议，规定如果麦道接到海军合同的话，那么诺斯罗普将是舰载型最大的分包商。
