Rất hăng hái vào lúc đầu, Không quân Hoa Kỳ đã trao cho Republic hợp đồng chế tạo 199 chiếc máy bay vào tháng 9 năm 1952. Tuy nhiên, đến tháng 3 năm 1953 Không quân giảm hợp đồng xuống còn 37 chiếc máy bay tiêm kích ném bom và chín chiếc máy bay trinh sát chiến thuật, viện dẫn sắp đến lúc kết thúc Chiến tranh Triều Tiên. Đến lúc mô hình của chiếc F-105 được hoàn tất vào tháng 10 năm 1953, chiếc máy bay đã trở nên lớn đến mức kiểu động cơ turbo phản lực Allison J71 dự định dùng cho nó bị hủy bỏ để thay bằng kiểu Pratt &amp; Whitney J75 mạnh mẽ hơn. Đoán trước được sự thiết kế động cơ có thể bị kéo dài, chiếc máy bay đầu tiên được mong mỏi sẽ sử dụng kiểu động cơ Pratt &amp; Whitney J57 nhỏ hơn. Vào ngày 28 tháng 6 năm 1954, Không quân chính thức đặt hàng 15 chiếc F-105A dưới tên gọi Weapon System (hệ thống vũ khí) WS-306.