1962 年 8 月至 10 月 VF-102 临时搭乘“企业”号(CVAN-65)进行了首次战斗巡逻任务。1962 年 8 月至 1963 年 3 月“福莱斯特”号(CVA-59)搭载 VF-74 进行了首次整建制部署。

  1962 年 10 月美国在古巴发现了苏联战略弹道导弹,装备 F-4B 的 VF-41 随即从 Oceana 调往佛罗里达 Key  West 基地。与此同时“企业”号和“独立”号也搭载“鬼怪”参与了对古巴的封锁行动。1964 年 8 月东京湾事件发生时海军已经拥有 13 个“鬼怪”中队。1964 年 8 月 5 日 VF-142 和 VF-143 所属“鬼怪”从星座号(CVA-64)航母上起飞执行了首次战斗任务,这项名为“穿透之箭”的行动的目的是轰炸北越的鱼雷艇基地以报复越南对美国舰艇的攻击,“鬼怪”在其中担任掩护攻击机群的任务。

VF-114 的 F-4B 拦截 Tu-16

  “鬼怪”的第一次空战并不是在美国和北越之间发生的。1965 年 4 月 9 日 VF-96 的两架 F-4B 从“游骑兵”号(CVA-61)航母上起飞后进入海南岛空域,在此遭遇中国两架 MiG-17(应该是歼-5)的拦截。由 Terence M. Murphy 中尉和 Ronald J. Fegan 少尉驾驶的 151403 号 F-4B 击落了一架 MiG,但自己随即也被击落。具体的过程至今还是个谜。151403 也许是被另一架米格击落的,也可能是被己方发射的“麻雀”误击。为了避免和中国公开对抗,美军没有公布这个事件。

  第一个击落北越飞机的是来自 VF-21(搭乘“中途岛”号)的中队长 Thomas C. Page 和搭档 Jon C. Smith 中尉,他们的座机是 F-4B 151488。由于没有安装机炮“鬼怪”在空战中只能依靠“麻雀”和“响尾蛇”导弹。“麻雀”导弹 28 英里的射程在理论上使得“鬼怪”具备超视距能力,但是由于严格的交战规则限制这种能力几乎没有机会表现。而在近距离交战时“麻雀”对战斗机类的目标毫无用处,在低空时尤甚。AIM-9B/D“响尾蛇”基本上是飞行员的首选。AIM-9D 的射程有 12 英里,但是只有在高空并且天气晴朗时咬住敌人尾部才比较有效。“响尾蛇”导弹容易受到雨、云的干扰,太阳和水面的反光也会使它丢失目标。不过在越战中它还是击落敌机最多的武器。

在翼下内侧挂架挂载4枚 AIM-9D“响尾蛇”空空导弹的 F-4B

  依据战斗中得出的经验,“鬼怪”在后机身上方安装了干扰物投放器,电子战能力也在稳步提高,加装了 ALQ-51、AN/ALQ-100 等电子设备。

  F-4B 一直服役到 1960 年代末,直至被 F-4J 和 F-4N 取代。海军最后两个 F-4B 中队 VF-51\VF-111 在 1974 年换装了新型 F-4N。退役的 F-4B 在后备部队飞行了几年后被封存起来。有些改装了电子战设备的 F-4B 在 VAQ-33 长期担任训练任务,直到 1981 年才退役。

  有 12 架 F-4B 被改进为 F-4G(不要和空军的 F-4G“野鼬鼠”混淆),这是海军用于自动着舰系统可行性评估的。它们装备了 AN/ASW-21 双向数据链和进近动力补偿系统。首架 F-4G 首飞于 1963 年 3 月 20 日,这些“鬼怪”配属给了“小鹰”号(CVA-63)的 VF-213 中队。1965 年 11 月至 1966 年 6 月 VF-213 在东京湾海域作战,有一架被越南高炮击落,其他在回国后改回 B 型标准。

  大部分 F-4B 都在海军或者陆战队服役,1969 年开始进入后备部队服役,一直到 1975 年 F-4B 才完全退出海军。只有一些改装为 F-4N 的 B 型机服役到 1980 年代。

  F-4J 是为海军和陆战队生产的最后一型“鬼怪”,它是作为 F-4B 的后续型号设计的,修正了一些 F-4B 暴露的缺陷。1966 年至 1972 年间美国一共为海军和陆战队生产了 522 架 F-4J,首架 F-4J 于 1966 年 10 月 1 日交付军方,VF-101 在同年 12 月开始装备该机型。F-4J 很快取代了大多数中队原装备的 F-4B。

VF-31 的 F-4J 降落在“萨拉托加”号航母,摄于 1980 年 1 月 8 日,佛罗里达海域

  在“滚雷”行动后期 F-4J 被广泛的使用,1972 年它们重返越南参加了“后卫”行动。F-4J 是美军最后撤出东南亚的作战飞机,直到 1973 年 8 月 VMFA-232 的 F-4J 才离开泰国孔敬府基地。

越战时 VF-96 与 VF-92 的 F-4J

  美国为了政治解决越南问题于 1968 年 10 月 1 日停止了持续轰炸北越的"滚雷"行动。1972 年 3 月 29 日至 30 日夜间 12 个师的越军地面部队在坦克掩护下攻入南越境内。4 月 2 日尼克松总统下令恢复对北越的轰炸并开始 Freedom Train(自由列车)行动。美军从佛罗里达 Elgin 和 Homestead 基地调 遣 6 个 F-4E 中队进驻南越和泰国的基地。从新墨西哥州 Holloman 基地调动 F-4D 前往泰国大居里基地。