偵察ポッドを搭載し、高々度からの偵察に最適化されている。「ファントム」といわれることも多い。総生産数は5,195機(アメリカで5,057機、日本で138機)。超音速戦闘機で、同機に匹敵する生産数を誇るのは旧ソ連のMiG-19、MiG-21、MiG-23しかなく、西側世界では唯一のものである。この他、一時期は英国海軍・空軍やドイツ空軍、オーストラリア空軍でも運用されていた。ICEはAIM-120、ギリシャのF-4Eはそれに加えてIRIS-T、日本のF-4EJ改は90式空対空誘導弾・80式空対艦誘導弾・93式空対艦誘導弾、イランのF-4はロシアや中国製のミサイルを搭載可能。サンダーバーズ所属機を除く。米本国での最終生産機は韓国空軍向けに生産された同型だった。1981年に生産された本型の最終号機(機体記号17-8440)が、F-4全シリーズを通じた最終生産機となった。後に、1976年のベレンコ中尉亡命事件で、この施策の誤りが露呈した。セントラルコンピューターのデジタル化やレーダーが従来のAPQ-120からAPG-66Jに変更された。Efficiency:戦闘効率改善。このときの乗機は、帰路に北ベトナム軍のSAMに撃墜されて失われたため、現物は存在しない。後にMk.203に変更。