伊朗是德国之后 RF-4E（F-4E 的侦察改型，专门用于出口）的第二大用户。伊朗共订购 27 架 RF-4E。第一架 RF-4E 于 1970 年末在麦道的圣路易斯工厂下线，次年交付给伊朗。在巴列维倒台之前美国一共交付了 15 架 RF-4E，当时尚有 11 架未交付。
伊朗革命爆发之时伊朗皇家空军已经装备了 188 架各型“鬼怪”。但是西方发起的禁运对“鬼怪”的维护和备件供应造成了严重问题。伊朗空军部队的训练难以为继，加上很多军官和地勤人员也逃离了伊朗，该国的“鬼怪”几乎无法正常使用。
1980 年时伊朗空军的规模比巴列维时期大幅缩水，两伊战争爆发时伊朗只有 40% 的“鬼怪”可以作战。
1980 年 9 月 22 日两伊战争爆发，伊拉克率先空袭了 6 个伊朗空军基地和 4 个陆军基地。伊拉克陆军随后在 700 公里战线上对伊朗发起全面进攻。至 1988 年战争结束时，估计有 50 万到 100 万人在战争中死亡，受伤者在 100 万到 200 万之间，还有数百万人沦为难民。这真是人类的大悲剧。
两伊战争中双方的空军都不是主角，因为双方都不懂得如何有效的使用自己的空中力量。伊朗主要把“鬼怪”用于突袭巴格达和支援地面部队进攻。空战在整个战争期间都很少见。在战争的第一阶段伊朗空军占据了优势，双方的红外格斗导弹除了在中高空咬尾时比较有效外，在其他状况下几乎没有获得战果。此外由于武器禁运，F-4E 的 AN/APQ-120 雷达无法使用，伊朗“鬼怪”装备的麻雀导弹也就无法使用。
刚开始伊朗在飞行员素质和经验上占有优势，但是伊朗当局不断对军队进行清洗，许多被怀疑对伊斯兰政权不忠或者亲西方的军官被清除出军队，这项优势很快就不存在了。据估计战争的头九个月伊朗损失了 60 架“鬼怪”，还有许多则由于备件不足而趴窝。禁运导致的备件短缺使得能作战的“鬼怪”数量持续减少，到了 1983 年初伊朗只有 12-35 架“鬼怪”可以随时参与作战。在伊朗空军战力下降的同时，由于得到西方的援助伊拉克空军的能力却在提高。1982 年后伊拉克加强了空军的训练并从法国引进了新式飞机，达索公司的“超级军旗”和“幻影”F1。“幻影”F1 装备的马特拉 R-550“魔术”格斗弹具有 140 度的发射角、对头攻击能力，能在飞机大过载机动时发射。MiG-21 也可以发射“魔术”导弹，实战表明“魔术”比苏联提供的“环礁”好得多。据报道“幻影”F1 曾用“魔术”击落数架伊朗飞机，有些时候甚至是在低空。1982 年后伊拉克逐渐占据了空战优势，伊朗如果不是靠着精心策划的几次伏击挽回了点面子，那简直可以说是一败涂地。伊朗空军后来每天的出击架次已经达不到每天 60 次，而伊拉克则逐年增长，到 1986 年后每天最高可以出动超过 600 架次。
伊朗人发现在战争期间维护“鬼怪”是件极端困难的事情。“鬼怪”是种精密复杂的飞机，每飞行一小时需要在机库里花费 135 个工时进行维护。禁运造成的备件短缺和熟练技师的缺乏更是雪上加霜。一名叛逃的伊朗上校说伊朗在 1986 年底只有 20 架可以作战的“鬼怪”，而 RF-4E 全部趴窝。
伊朗想尽办法来维持“鬼怪”的正常运转，不管这些办法是非法还是合法。以色列曾经向伊朗提供过 APQ-120 雷达的关键部件，使得“鬼怪”可以发射“麻雀”导弹。1984 年 8 月 31 日一名伊朗飞行员驾驶 F-4E 叛逃到沙特，对飞机进行检查时发现了一些来自以色列和北约国家的部件。
伊朗补充武器的另外一个秘密渠道来自美国。美国政府是倾向于伊拉克的并且向它提供情报。但是为了解救黎巴嫩民兵手里的人质，美国于 1985 年向伊朗秘密运送了一批军火。这批军火主要是“陶”和“霍克”导弹，但据说也包括 APQ-120 雷达的部件。以色列在交易中扮演了中介的角色。1986 年 11 月这笔交易被媒体曝光，而伊朗支付的货款被转而用于为尼加拉瓜反政府武装购买军火，这直接违反了国会的禁令。这次曝光让里根当局陷入窘境并引起了一场宪法危机。还有报道说 1980 年代中期美国通过巴拉圭向伊朗出售了 23 架二手 F-4E。
1984 年 6 月 5 日两架伊朗的 F-4E 在威胁沙特油井时遭到沙特 F-15C 的拦截，其中一架“鬼怪”被击落。这是麦道产品之间唯一的一次窝里斗。
1988 年两伊战争停战时伊朗空军能飞的“鬼怪”可能已经不到 12 架了。各个消息来源对目前伊朗可用的“鬼怪”数量的推测差别很大，大部分估计在 50 架之间。伊朗甚至还有些 F-4D（19 架，2008.4）可供使用，但大部分是 F-4E（29 架，2008.4），加上少数 RF-4E（3 架，2008.4）。伊朗的“鬼怪”进行了本土化改进，F-4E 的 APQ-120 雷达和 F-4D 的 APQ-109 雷达在搜索和跟踪距离上都有很大提高，F-4E 甚至具有有限的下视下射能力。伊朗的大部分“鬼怪”用于对地和对海攻击。
以下是伊朗“鬼怪”的尾号，所有飞机都是全新的，没有一架二手货。