其是在复杂的系统设计与服役上。而F-101也因为採取这种策略而在进入服役的过程中产生相当多的问题与困难。第一架F-101A于1954年8月出厂移交，9月时进行第一次试飞，当时达到0.9马赫速度与35000英呎飞行高度。不到一个月后这架飞机就达到1.4马赫的飞行纪录。F-101的战斗机与战斗轰炸机型并未参予任何战争，反倒是侦察机型RF-101曾经参与越战以及进入中国大陆侦察。
设计.F-101採用常规佈局，机翼採后掠40度中单翼，部分后缘前掠增加翼面积。进气口位于机身两侧翼根