称为幻象F2，在1965年生产3架原型机。首架幻象F2在1966年6月12日首飞，虽然幻象F2原型机技术展示时成功突破两倍音速，且能在长度500公尺的跑道降落；在1966年法国空军意识到幻象F2的价格将会成长到自己难以负荷，且当年发生了法国退出北大西洋公约组织的重大外交变故，採用美国发动机的计画充斥太多不确定性；同时为了自我防卫需求，幻象F2被赋予新的战术需求：空中拦截任务。增加任务的结果是达梭在1966年5月时提出具有拦截能力的幻象F3计画，不过由于可变后掠翼技术问世，使法国空军将资源置于幻象G型战斗