(ただし単に「ファントム」といわれることも多い。要求するマッハ2級のミサイリアーを目指して、マクダネル社がF3H-Gをベースに設計したF4H-1に端を発する。ライバルとしてチャンスボート?社のF8U-3が存在したが、飛行審査の結果F4H-1が採用された(その後、機体命名法の変更に伴い名称が"F-4"へ変更された)。当時としては高度だったレーダー火器管制装置を操作するため、複座となっている。強力なJ79ターボジェットを2基装備しながら、航空母艦のエレベーターに収まるサイズに設計された。その結果、太くて短い胴体に、有尾翼の折り畳み式クリップトデルタ翼を組み合わせた、独特の形状となった。推力に余裕があるため、その外見に似合わず数々の速度記録や高高度記録を打ち立てた。搭載能力にも余裕が大きく、対地攻撃機としても優秀であった。ベトナム戦争では数々の戦果を挙げ、当時米軍でエースパイロットを生み出した唯一の機種として知られる。元々はミサイリアーだったが、ベトナム戦争では機関砲の必要性が叫ばれたため、一部の機体はガンポッドを装着したり、E型は固定武装としてM61A1を装備したりした。派生型が非常に多いため、その一覧を以下に示す。試作および初期少数生産型。