F2H-3，水平尾翼下挪到了机身段，并且带 10° 上反角
F2H-3 的武器携载量和种类均较 F2H-2 有所增加。到 60 年代，海军对 F2H-3 作了现代化改进，使其获得了发射 AIM-9 空空导弹的能力，进一步增强了 F2H-3 的战斗力。为了进一步加大 F2H-3 的航程，海军为它加装了空中加油装置，该装置装上以后，飞机左侧上部机炮的位置被加油探头占据。不过，根据实际任务的需要，可以随时将加油探头拆除重新装上机炮。F2H-3 还可在翼尖装上容积为 643.5 升的油箱，但在实际使用中并不多见。
在对原型机进行了详细的测试后，海军在 1951 年年末下令让 F2H-3 投入量产。1952 年 3 月 29 日，首架量产型 F2H-3 在密苏里州的兰伯特机场完成首飞。虽然总重比 F2H-2 重了 2 吨多，但 F2H-3 的总体性能却并未下降。F2H-3 海平面高度的最大速度还略有提高，但巡航速度却下降了 64 公里/小时，实用升限提高了 549 米，最大航程增加了 250 英里。再加上新战机具有的全天候作战能力，从而成为当时美国海军手中的一件很有效的武器。
F2H-3 在研发过程中没有遇到严重的问题，最大的问题是尾翼出现震动现象，在用 XF2D-1 原型机进行详细测试后，设计人员通过在 F2H-3 的水平尾翼内侧前缘，增加一段 45 度后掠角的过渡段将问题解决。新的尾翼设计获得批准后，F2H-3 于 1952 年春季正式投产，到 1953 年 10 月 30 日 F2H 的生产线关闭时，F2H-3 共生产了 250 架。
为了解决颤振问题，服役中的 F2H-3 的水平尾翼前缘增加了一段过渡段
这架 XF2D-1 正在测试将要用于 F2H-3 的平尾过渡段
除了装备美国海军和海军陆战队外，F2H-3 还出口加拿大，成为皇家加拿大海军当时唯一的喷气战斗机，加拿大共订购了 39 架 F2H-3，这些飞机部署在加拿大海军的“邦纳文彻”（HMCS Bonavaenture）号航母上。F2H-3 由此成为麦克唐纳公司第一种对外出口的飞机，需要指出的是，出口的 F2H-3 没有安装空中加油装置。F2H-3 同时还是麦克唐纳生产的最后一种“女妖”，虽然在 F2H-3 投产后麦克唐纳还生产了 F2H-4，但后者停产时 F2H-3 仍在继续生产。
VF-41 的 F2H-3
由于服役时间比较晚，F2H-3 没有赶上朝鲜战争的末班车，但却在 50 年代随美国航母的行动频繁出现在世界各地。随着麦克唐纳 F3H“恶魔”的服役，F2H-3 开始逐退役，退下来的飞机被移交给海军和海军陆战队的预备役单位，这些飞机在预备役部队中一直服役到 1961 年。1962 年，美国统一海空军飞机编号后，少量库存的 F2H-3 的编号改为 F-2C。
F2H-3 三面图
F2H-4 F2H-4 是“女妖”家族的终极改型，它的外形与 F2H-3 的区别不大。内部的主要变化是更换了 1,634 公斤推力的 J34-WE-38 发动机和休斯 AN/APG-37 雷达。在动力更为强劲的发动机的推动下，F2H-4 的各项性能均有所提高，水平飞行速度提高到 981.7 公里/小时；实用升限达到了 17,068.8 米，提高了近 3.2 公里；最大航程为 3,218.6 公里，比 F2H-3 多了 482.8 公里。
完成着舰的 F2H-4，雷达罩直径大了不少
麦克唐纳共向海军和海军陆战队交付了 151 架 F2H-4，F2H-4 于 1953 年 9 月停产，比 F2H-3 还要早，原因是 F2H-3 的采购数量较多。
从这个角度看 F2H-4，平直的机翼和上翘的平尾与 P-3 颇有些相似
F2H-4 在海军和海军陆战队中一直服役到 60 年代初。最后使用 F2H-4 的作战单位是海军陆战队的三个中队，它们装备的 F2H-4 直到 1961 年才退役。1962 年 9 月后，F2H-4 的编号改为 F-2D。
VC-4 的 F2H-4
短暂的战斗生涯
“女妖”是朝鲜战争的迟到者，在战争爆发一年后的 1951 年 8 月，装备 F2H-2 的 VF-172 中队才随“埃塞克斯”号航母来到朝鲜。8 月 23 日，VF-172 执行了它在朝鲜的首次作战任务。两天后该中队又执行了一次特殊的任务，这次任务是为轰炸朝鲜北部罗津的空军轰炸机护航，罗津位于朝鲜和苏联边境线附近，是朝鲜重要的物资储备基地。轰炸罗津的任务由空军的 B-29“超级堡垒”轰炸机负责，空军的 F-86 战斗机受航程所限，无法为轰炸机护航，为 B-29 护航的任务便落到海军的头上。但在这次行动中，对手的米格-15 压根就没有出现，海军失去了一次检验“女妖”实际战斗力的机会。
1951 年年底，“埃塞克斯”号航母离开朝鲜，F2H 此次在朝鲜只进行了不到 5 个月的战斗飞行。直到一年后，装备“女妖”才返回朝鲜，这次使用“女妖”的是部署在“奇尔沙治”号（CVA-33）航母上的 VF-11 中队。在朝鲜战场的最后两支装备“女妖”的作战单位是 VF-22 和 VF-62，这两支中队部署在“张伯伦湖”号（CVA-39）航母上，1953 年春季才来到朝鲜。
1953 年 1 月 5 日，VC-61 的 F2H-2P（前）在 VF-11 的 F2H-2 护航下执行侦察任务
尽管战斗机型“女妖”在朝鲜的出场机会不多，但 F2H-2P 侦察机在朝鲜战场上却非常活跃。F2H-2P 战争期间曾在 8 艘航空母舰上部署，这些飞机主要来自 VC-61 和 VC-62 中队。F2H-2P 的主要任务是确定目标方位和空袭效果评估，而这两种任务都非常危险。F2H-2P 在执行任务时，通常有只一架战斗机护航。但如果在“米格走廊”上空执行任务，空军会派出大批 F-86 战斗机进行护航。