测试结果很成功，“鬼怪”完全达到并部分超越了空军的期望。1962 年 3 月国防部宣布“鬼怪”空军型将成为美国空军标准的战术战斗机和侦察机。3 月 30 日空军致函麦克唐纳定购一架 F-110A（62-12199），5 月 29 日又定购了 2 架 YRF-110A（62-12200/62-12201）。
为了正式启动 F-110A 计划空军特意于 1962 年 8 月 29 日发表了特别作战需求 200 文件，要求空军型“鬼怪”必须增加对地攻击能力。海军型的着舰钩，弹射连接点和折叠翼都被保留，前后座成员都具备飞行控制能力。海军的高压轮胎对于空军来说是不可接受的，空军选用了更宽的低压轮胎。空军认为在紧急着陆时尾钩不够保险，于是要求增加机轮刹车。也就是说，空军型“鬼怪”保留了航母操作能力。
1962 年 9 月 18 日国防部发布命令，要求所有军种的飞机采用统一的命名方法，因为部长大人认为这么做好。据说此前部长已经被五花八门的名字搞昏了头。在部长的命令下，海军起源于 1922 年的独立命名体系宣告终结。这样空军海军的“鬼怪”就统一了名称为F-4。区别军种只有靠飞机型号后面的系列字母了。海军原来的 F4H-1 为 F-4B，空军的 F-110A 变成 F-4C，YRF-110A 变成 YRF-4C。至于绰号方面则统一用海军的“鬼怪 II”，取消了“幽灵”的叫法。
首架 F-4C 于 1963 年 5 月 27 日首飞，工厂代号 98DE。F-4C 外形上几乎和海军型完全一致，甚至保留了折叠翼和着舰钩，但是内部有变化，比如双份飞行操作系统、低压宽胎。由于轮胎变宽，所以起落架舱的一部分必须突出机翼表面，腾出空间容纳更大的轮胎，并加装了机轮防滑系统。海军的软管式空中加油系统被空军的硬杆式加油系统替代，加油口设置在离后座不远的机身上表面。后座飞行员有了新的控制台，控制面板更低以便扩大后座飞行员的前向视野，并重新安排了雷达跟踪手柄、攻击扳机和其它各色按钮。
空军采用的电子设备和海军大相径庭，包括具备地形绘制功能的西屋 AN/APQ-100 雷达，用于“麻雀”制导用的 AN/APA-157 连续波照射器，利顿 AN/ASN-48（LN12A/B）惯导系统，AN/ASN-46 导航计算机，AN/AJB-7 全高度核弹控制装置，具备低空投放能力。其他设备还有 ALR-17 雷达告警接收机，APR-25 雷达定位告警系统，APR-26 导弹发射告警系统，APN-141（后来是 159）雷达高度表，A24G 中央大气数据计算机，通用公司的 ASA-32A 模拟式自动飞行系统，ASQ-19 通讯导航敌我识别装置，ARW-77“小斗犬”导弹控制系统。有些 F-4C 装备了 SST-181X 雷达轰炸系统。
F-4C 采用了推力 10,900 磅（加力 17,000 磅）的通用 J79-GE-15 发动机和马丁.贝克 MK H5 弹射座椅。F-4C 没有安装机炮，机身下可以带 4 枚 AIM-7D 或者 E“麻雀”导弹，4 枚 AIM-4D“猎鹰”或者 AIM-9B/D“响尾蛇”可以挂在内翼下的挂架上。空对地武器包括 AGM-12“小斗犬”、AGM-45“百舌鸟”、AGM-65“幼畜”、无制导火箭和各种炸弹、MK28 特别外挂（就是核弹），最大外挂重量 16,000 磅。
没有机炮在后来的实战中成了大问题，只好给“鬼怪”装上 SUU-16/A 机炮吊舱，内置一门 M61A1“火神”六管炮和 1,200 发炮弹。F-4C 最多可以带三个 SUU-16/A（后期是 -23/A）吊舱。内部燃油量 1,979 加仑，存放在 6 个机身油箱和 2 个机翼油箱中。
