לבקשת פיקוד ההגנה האווירית (Air Defence Command), נערכו במהלך 1958 ניסויים לשיגורו של טיל אוויר-אוויר גרעיני AIR-2 ג'יני מגחונו של ה-F-104 באמצעות התקן דמוי טרפז שנועד להרחיק את הטיל גדול הממדיים מגחון המטוס, באופן דומה לזרועות ששימשו להרחקת הפצצות מגחונם של מפציצי הצלילה מימי מלחמת העולם ה-II, על מנת לאפשר שיגור בטוח. הניסויים צלחו, והסטארפייטר אושר כפלטפורמת שיגור לטיל הג'יני, אולם ההתקן לא נכנס בסופו של דבר לשימוש מבצעי. לאחר שירות קצר, שנמשך פחות משנה, וויתר פיקוד ההגנה האווירית על מטוסי הסטארפייטר שלו, בעיקר בשל טווח הטיסה וכושר נשיאת החימוש המוגבלים של המטוס, והמטוסים שהיו ברשותו הועברו למשמר האוויר הלאומי (Air National Guard).
אחזקה.
הסטארפייטר נודע בקרב צוותי הקרקע כמטוס ידידותי לאחזקה. דלתות מיוחדות הותקנו בו במקומות אסטרטגיים ונתנו גישה נוחה לציוד ולמערכות קריטיות. לדוגמה, הותקנה דלת גישה לבית המנוע, שאפשרה גישה נוחה גם לרוב המערכות ההידראוליות. המערכות האלקטרוניות תוכננו במיוחד כדי שיהיו קלות לפירוק ולהרכבה. כיסא המפלט שהפליט כלפי מטה, היה הרבה יותר פשוט לאחזקה מהדגמים הנפוצים. הטכנאים נהגו פשוט לשלוף אותו, רק כדי לקבל מקום עמידה נח בתוך התא. החלפת מערכת המכ"ם יכלה להתבצע תוך 20 דקות, והחלפת המנוע תוך שעתיים. צוותי הקרקע יכלו להגיע לזמני סבבים (הזמן שבין קבלת המטוס, תדלוק, חימוש והוצאתו לטיסה) של 15 דקות.
יכולות נוספות.
תדלוק באוויר
ה-F-104 היה בין חלוצי התדלוק האווירי, שפותח למטוס עקב הביקורת הקשה על הטווח המוגבל שלו. למטוס הותקן 'זכר', שיכל להתחבר לעוגן 'נקבה' של מטוס תדלוק.
המראה בשיגור
עקב דרישות הלופטוואפה למטוס יירוט שישוגר לאוויר כדי לאפשר לשמור על יכולת יירוט במקום בו אין שדות תעופה, פותחה מודיפיקציה מיוחדת של ה-F-104G ששוגר עם מאיץ רקטי שמתנתק לאחר ההמראה.
היסטוריה מבצעית.
השירות בחיל האוויר האמריקאי.
פיקוד ההגנה האווירית של חיל האוויר האמריקאי
המטוס נכנס לשירות בפיקוד ההגנה האווירית (ADC ) כמטוס יירוט במסגרת פתרון ביניים, עד להגעתם של מטוסי ה-F-106 דלתא דארט, זאת על אף שטווח הטיסה וכושר נשיאת החימוש שלו לא התאימו לצרכים המבצעיים של משימות ההגנה האווירית. לאחר שלושה חודשים בלבד הודממה הטייסת היחידה שהפעילה את המטוסים עקב סדרת תאונות אוויריות הקשורות במנוע המטוס. לאחר שבמטוס הותקן מנוע J-79B, הזמין הפיקוד שלוש טייסות נוספות של מטוסי F-104. חיל האוויר האמריקאי צמצם את ההזמנה של המטוס מ-722 ל-155 יחידות, ולאחר שנה אחת בלבד של שרות הועברו המטוסים לטייסות המשמר הלאומי של ה-ADC (טייסות מילואים).
פיקוד האוויר הטקטי של חיל האוויר האמריקאי.
F-104C נכנס לשירות של פיקוד האוויר הטקטי כמטוס קרב רב משימתי, ומטוס קרב/הפצצה בספטמבר 1958. המטוס ביצע שירות בווייטנאם. ובשנת 1970 המטוסים עברו לשירות המשמר הלאומי של ארצות הברית.
מלחמת ווייטנאם.
במבצע רעם מתגלגל ה־F-104 השתתף בפעילות כמטוס לעליונות אווירית, וכמטוס לחיפוי אווירי. אף על פי שהמטוס השתתף במעט קרבות אוויר ולא נרשמו לזכותו הפלות, הוא הצליח להרתיע את מיירטי האויב. טייסות ה-F-104 השתתפו בשתי פריסות מבצעיות בווייטנאם. הראשונה מאפריל ועד נובמבר 1965, בה המטוסים יצאו ל-2,937 גיחות. בפריסה זאת אבדו שני מטוסים מאש נ"מ, שני מטוסים אבדו בהתנגשות באמצע קרב אוויר, ואחד הופל על ידי מיג-19 סיני. הפריסה השנייה הייתה בין יוני 1966 ליולי 1967 שבה יצאו המטוסים ל-5,206 גיחות. בפריסה זו אבדו תשעה מטוסים: שניים מאש נ"מ, שלושה נוספים מטילי קרקע אוויר, וכל השאר מכשלים במנוע.
השירות בנאס"א.
נאס"א קיבלה לידיה 11 מטוסי סטארפייטר ששימשו אותה במשך כ-38 שנה כפלטפורמות ניסוי ורדיפה (מטוס המלווה את מטוס הניסוי ומצלם את המתרחש) למגוון מחקרים במהירות גבוהה ובתנאים קיצוניים. דגם מיוחד של הסטארפייטר, שהותקן בו מאיץ רקטי בזנב, שימש כמטוס אימון שאימן את האסטרונאוטים להטיס טילים עם מערכות שליטת תגובה (מעין מאיצים רקטיים קטנים שניהגו ברכב החלל בעזרת דחף לכיוונים שונים). ה־F-104 היה המטוס שבדק את אריחי הסיליקה שהיוו את ההגנה התרמית של מעבורות החלל, תוך כדי טיסה במהירות גבוהה דרך גשם המדמה תנאים של כניסה לאטמוספירה בשל החיכוך הרב עם טיפות הגשם.
השירות מחוץ לארצות הברית.
1967 הסכסוך בטאיוואן
ב-13 בינואר 1967 ארבעה מטוסי F-104G של חיל האוויר של הרפובליקה הסינית (טאיוואן) נכנסו לקרב עם 12 מטוסי מיג-19 של צבא השחרור העממי מעל האי קינמן. הטאיוואנים הצהירו שהפילו שני מיגים ואיבדו סטארפייטר אחד.
מלחמות פקיסטן הודו.
במהלך מלחמות פקיסטן והודו, רשם F-104 שלוש הפלות. במלחמה של 1965 רשם הסטארפייטר את ההפלה הראשונה שלו.
שירות במדינות נאט"ו.
הלופטוואפה חיפש מטוס קרב רב משימתי שיעבה את מערך הנ"מ ההגנתי שלו, שנסמך על טילי קרקע-אוויר בלבד. ה-F-104 זכה מול מתחרים אחרים, כמו English Electric P.1, Grumman Super Tiger ו-Northrop N-156. הרכישה הזו עוררה את עיניינם של מפקדי כוחות נאט"ו, שחיפשו מטוס קרב-הפצצה שיהפוך לסטנדרט בחילות אוויר אירופאיים, ולבסוף זכה במכרז. סך הכל נבנו 2,578 יחידות, חלקן בארצות הברית וחלקן ברישיון בחוץ לארץ.
השירות בגרמניה.
כאשר המטוס נכנס לשירות בלופטוואפה, צוותי האוויר והקרקע שעסקו במשרות אזרחיות לאחר מלחמת העולם השנייה, חזרו לשירות לאחר קורסי רענון קצרים בלבד. הטייסים עברו הכשרה במטוסי סילון מהדור הראשון, שהיו איטיים יותר. טיסה במזג האוויר הסגרירי והמעונן של צפון מערב אירופה וטיסה מהירה בין גבעות, בלבלו את הטייסים וגרמו להם להעריך לא נכון את המהירות ואת נתיב הטיסה, כאשר למעשה הטייס לא היה מזהה את הטעות עד להתרסקות עצמה (מה שכונה "טיסה מבוקרת לתוך הקרקע").
ב-1966 קִרקע יוהנס שטיינהוף, מפקדו הטרי של הלופטוואפה, את כל הסטארפייטרים עד שנוכח שכל הבעיות שרדפו את המטוס פחתו. מאז, השתפר רקורד הבטיחות של המטוס, אך בעיית עייפות החומר שפגעה בכנפיים הדקות, בגלל מחזורי הג'י הרבים שהמטוסים חוו בגרמניה, הופיעה ביתר שאת. חלק מהמטוסים נשלחו להחלפת הכנפיים או לתיקונן, והשאר הודממו והוצאו משירות. לקראת סוף תקופת שירותו של ה-F-104 בלופטוואפה, הותאם המטוס לנשיאת קופסה שחורה.
בין מבקרי המטוס היה גם אריך הרטמן, מפקד טייסת הסילון הראשונה בלופטוואפה ואלוף הפלות ממלחמת העולם השנייה, שאמר, למורת רוחם של מפקדיו, שהמטוס מסוכן, בעל יכולת תימרון לא נאותה, ולא מתאים לשירות בלופטוואפה.
בשנת 1971 התפוצץ מטוס סטארפייטר גרמני מעל הים, אך טייסו ניצל. הוא החבר הגרמני היחיד במועדון דג הזהב.
יציאה משירות.
בשלהי שנות ה-70 הסטארפייטרים התחילו לצאת משירות ברוב החילות, לרוב המטוסים האלה הוחלפו במטוסי F-16 חדישים. אך המטוס האחרון יצא משירות ב-31 באוקטובר 2004 בחיל האוויר האיטלקי לאחר 46 שנים של שרות במגוון ארצות.
מטוסי F-104 רבים מוצגים בימינו בתצוגות, מוזיאונים, ופסלים ברחבי המדינות שבהן המטוס שירת. עדיין נותרו מטוסים בודדים במצב טיסה שהוסבו לדגמים אזרחיים - בעיקר יוצאי חיל האוויר המלכותי הקנדי, שנמצאים בידיהם של אספנים פרטיים.
הטסת המטוס.
הסטארפייטר היה מטוס הקרב הראשון שיכול לטוס במהירות של מאך 2 במשך זמן רב, ונתוני המהירות והטיפוס שלו מרשימים אפילו בסטנדרטים של היום. בידיים נכונות וניצול מיטבי של נתוני הנסיקה והמהירות העדיפים תוך כדי ניצול גורם ההפתעה, המטוס יכול להיות יריב ראוי לכל מטוס בן זמנו, עד להופעת ה-F-15. לעומת זאת טייס שהיה מנסה לפנות אחרי יריבו בסטארפייטר (כמו שקרה בקונפליקטים בין הודו ופקיסטן), היה מוצא את עצמו מהר מאוד בעמדת נחיתות.
מהירות המראה הייתה בסביבות ה-352 קמ"ש, מה שהצריך קיפול מהיר של כני הנסע מפני שבמהירויות הגבוהות מ-481 קמ"ש היה נגרם להם נזק. בחזרה לנחיתה, בצלע עם הרוח ועם מדפים במצב נחיתה, המטוס יכול לטוס במהירות של 389 קמ"ש. הנחיתה (הגישה בפיינל) הייתה מתבצעת במהירות של 333 קמ"ש, המהירות עשויה להשתנות בתלות למשקל וכמות הדלק במטוס. בנחיתה זווית מצערת וסל"ד גבוהים היו נדרשים כדי לספק מספיק זרימת אוויר למערכת ה BLCS, שחיונית ב־F-104 לקיום עילוי במהירות נחיתה. על כן הטייסים הודרכו לא להוריד מצערת עד נגיעת המטוס בקרקע; בעוד שאינסטנקטיבית, מרבית הטייסים מורידים מצערת למצב סרק ברגע שהם מגיעים מעל למסלול.
טקטיקות קרב.
בשל אי יכולתו של הסטארפייטר לבצע פניות חדות בעת קרב, פותחו טקטיקות ושיטות להימנע מכניסה לקרב אוויר צמוד תוך ניצול יכולתו של המטוס להאיץ ולטפס. השיטה הייתה לשמור על מהירות האוויר מעל ל-650 קמ"ש: הטייסים האמריקנים נהגו לנהל כל קרב בזוגות או רביעיות נוזליים (כלומר במבנה אין מוביל ברור, כל טייס לוקח את הפיקוד כאשר הוא רואה את המצב יותר טוב, בדרך כלל מלמעלה). המטוסים היו נכנסים בצלילה במהירות של מעל ל-1,100 קמ"ש ליעף קליעה, ועולים מיד בצורה אנכית כמעט לגובה (בזמנו לא היה מטוס שיכול היה לעקוב אחרי ה-F-104 בטיפוס במהירות גבוהה), ואחרי שהראשון היה נכנס ומתחיל לטפס - הבא אחריו היה צולל ליעף משלו, כך שההתקפה על מטוסי האויב לא הייתה מפסיקה כי המטוס המתקיף היה פשוט מתחלף כל הזמן. בווייטנאם היה נהוג לבצע "התקפה כפולה" בזוגות, כלומר לנצל את גורם ההפתעה ולהתקיף את מבנה האויב מאחור, ואז לנסוק מהר ולהתקיף פעם שנייה מלמעלה. זה לרוב היה מבלבל את טייסי האויב, והיה יוצר את הרושם שהם מותקפים על ידי מבנה גדול בהרבה ממה שהיה בפועל.