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ST-21的座舱即使放到现在，概念依然非常先进
Super Tomcat 21计划在机身的不死鸟导弹整流罩里加装攻击前视红外系统以及地形跟踪雷达。而在座舱内，飞机将加装一个衍射HUD，并且可以将红外图像投影在HUD上。依靠地形跟踪雷达和导航吊舱，Super Tomcat 21可以轻松的完成夜间的低空突防任务。原来F-14D机鼻下的红外跟踪和电视成像系统也将进行性能升级，这套系统在升级前就可以在130公里的距离上识别DC-10加油机，对大型战斗机的识别距离也可以达到60公里，同时可以为AIM-54导弹提供处理后的目标数据，让F-14可以在静默的条件下进行攻击。识别传感器的升级极大的提高了Super Tomcat 21的探测，特别是识别能力，Super Tomcat 21可不依靠于识别效果不稳定的非合作目标识别技术和预警机的支持，依靠自身的能力进行目标识别，并在远距离进行和攻击。
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F-14的高升力系统在1968年~1972年进行了6000小时的风洞测试后定型，这套系统由前缘缝翼、后缘机动襟翼和翼套扇翼组成，其中前缘缝翼最大展开角度为17°，后缘机动襟翼的展开角度为35°，翼套扇翼的展开角度为14°。高升力系统由中央大气数据计算机控制，根据攻角及马赫数控制这三块翼面的动作角度，确保F-14在各种飞行状态下保持最佳的升阻比。在高升力系统收起时虽然最大可用升力系数也可以高达1.6，但是由于抖振十分严重，难以准确追踪目标，多数情况只能用于防御机动。而在使用高升力系统时最大可用升力系数与最大可用于跟踪的升力系数基本重合，这主要是由于前缘缝翼极大的减弱了抖振强度，增强了F-14在进攻机动中的精确跟踪射击能力。此外，翼套扇翼和后缘机动襟翼提供的额外升力可以增强F-14的起降性能。
现存于纽约长岛航空博物馆的Super Tomcat 21模型。拍摄：律澪美学研究
而Super Tomcat 21在这套高升力机翼的基础之上，重新修改了机翼，增大了前缘缝翼和全展后缘襟翼的面积和展开角度，前缘缝翼和后缘缝翼的展开角度分别达到了21°和40°。甲板弹射的状态下Super Tomcat 21的机翼升力相对于F-14提升了25%，而最大升力系数也在24°攻角的时候到了2.8，这是变后掠翼带来的最明显的收益。作为四代机气动设计代表的F-16，其在可用攻角内的升力系数也不过1.6。而修型后的机翼使Super Tomcat 21升力斜率和升力系数明显高于F-14，这也使得Super Tomcat 21在相对于F-14空重增加了450公斤的条件下，Super Tomcat 21的最大起飞和最大降落重量相对F-14分别提高了1.5吨和1吨。Super Tomcat 21的最大着舰重量为26吨，这样Super Tomcat 21可以携带4枚AIM-54，2枚AIM-120和2枚AIM-9在甲板上降落。而飞机弹射时对于甲板风的要求也进一步降低，Super Tomcat 21在进行35吨弹射起飞时仅需要8节甲板风，而F-14D则需要超过22节的甲板风才能在35吨的重量下弹射起飞。
在动力方面，Super Tomcat 21将会使用F110-GE-129发动机，这意味着Super Tomcat 21可以维持1.3马赫的超音速巡航。格鲁曼同时表示，如果海军需要，Super Tomcat 21可以装上矢量喷管和线传飞控系统。
F-14这个平台本身就拥有非常好的高攻角机动和超音速机动能力，F-14的瞬态攻角可以达到50°以上。两伊战争中，伊朗的飞行员屡次做出令人瞠目结舌的高攻角机动进行攻击，而格鲁曼的风洞实验结果表明，Super Tomcat 21在不依靠矢推的情况下，可以维持77°攻角，不发生任何非指令性的影响飞行品质和安全的偏离和失控。尽管矢推提供的俯仰控制力矩在超过70°攻角后就无法为控制飞机俯仰操控提供帮助，但是矢推对于滚转加速度的贡献是显而易见的。F-14由于采用了宽机体的升力体布局，加之主翼采用了扰流片而并非副翼进行滚转（差动平尾辅助），其滚转性能一直为人诟病，宽间距发动机局部可以最大限度的发挥差动矢推的滚转力矩。在此之外，矢推对于低速俯仰速率的改善也是显而易见的，F-22的低速俯仰速率就明显高于没有矢推的F-16。在低速时俯仰姿态的改变在格斗时是非常致命的，在头盔瞄准系统和大离轴角导弹普及的现在，低速的高俯仰速率配合大攻角稳定性，可以让Super Tomcat 21在耗尽能量的不利态势中对敌机进行致命的攻击。
在超音速飞行中，随着速度的增加，飞机的气动中心会后移，导致飞机的配平阻力增加，超音速升阻比下降。简而言之，飞机的超音速机动性会下降，第四代战斗机普遍采用了放宽静稳定度或者抬式布局去解决这个问题，而于上世界60年代设计的F-14很显然没有采用这两项技术。但是格鲁曼的设计人员发现了通过控制边后掠翼的转轴位置，可以减小超音速时的气动中心后移，甚至在超过1.3马赫后，气动中心还会前移，最终 F-14采用了展向靠外的转轴位置，约为30%机翼半展长，巧妙的设计为F-14带来了傲视三代机的超音速机动性。
F-14可以在携带6枚AIM-54，2个270加仑副油箱和2枚AIM-9的条件下，以2.04马赫在50000英尺飞出7G的过载，高马赫数下机动性能的意义在于F-14在超视距空战中可以用高速完成各种占位、进攻和脱离机动，以自身的高能量状态压制对方导弹的攻击距离。而Super Tomcat 21依靠放宽静稳定度和矢量推力发动机，将会拥有达到五代机标准的超音速持续机动能力，加上前文中提到的1.3马赫的超巡能力与过失速机动能力，Super Tomcat 21拥有了满足五代机标准的全包线机动性能。
在1988年，一艘航母上的舰载战斗/攻击机机由14架A-6，24架F/A-18以及24架F-14组成，而在格鲁曼公司关于Super Tomcat 21的效费比报告中，36架ST-21就可以包办总计38架A-6与F/A-18的对地攻击任务，而且在高-低-低-高作战剖面且攻击半径不变的条件下，其对地弹药的携带能力为A-6与F/A-18机队的2倍。如果Super Tomcat 21服役，那么他与F-14的关系可能好比F-15C与F-15E，而在美国空军及国民警卫队目前的作战序列中F-15C/D与F-15E的数量已经不相上下。在海军强调对地能力同时削减开支的情况下，Super Tomcat 21实际上完全可以看作是海军的F-15E，而相对于F-15E相对平庸的空战性能，Super Tomcat 21不仅仅增强了F-14的对地能力，对空能力也明显得到了提高。