XF4H-1 buvo suprojektuotas nešti keturias pusiau įstrigusias AAM-N-6 "Sparrow III" radaru valdomas raketas, ir jį varė du J79-GE-8 varikliai. Kaip ir "McDonnell F-101 Voodoo", varikliai sėdėjo žemai korpuse, kad maksimaliai padidintų vidinį degalų pajėgumą ir oro suvartojimą per fiksuotus geometrinius įleidimus. Slonaus skersmens sparnas turėjo 45° priekinio krašto skersmens ir buvo aprūpintas su sudaužtais sparnais, kad būtų galima geriau elgtis mažo greičio sąlygomis. Vėjo tunelio bandymai atskleidė šoninį nestabilumą, reikalaujantį 5° dihedrinių sparnų pridėjimo prie sparnų.
23°