共进行了55次飞行，主要是在飞行研究项目时提供空中支持，包括X-15技术验证机和升力体的项目。这架F-4A还在一项生物医学监视项目中使用，由NASA飞行研究中心和美国空军宇航研究飞行员学校的学生驾驶飞行超过1,000次。飞行员们被要求在飞行中记录心电图、唿吸和法向加速度的数据。1967年，该机参与的另一项研究是探索控制飞机的音爆，以期将音爆作为武器来使用，或者至少能给敌人带来烦恼。1983到1985年间，NASA从美国空军借用了一架F-4C用于支持科学实验，随后该机交还给美国空军。