Persenjataan piawai untuk pesawat F3H-2N ialah empat laras meriam Colt Mk 12 berkaliber 20 mm. Pada tahun-tahun kemudian, dua laras meriam yang teratas biasanya tidak dipasang supaya dapat meringankan pesawat. Model-model kemudian yang dikenali sebagai pesawat F3H-2M dilengkapi dengan peluru berpandu udara ke udara Raytheon AAM-N-2 Sparrow dan kemudian Sidewinder. Pesawat yang diterbangkan membawa kedua-dua jenis peluru berpandu, dengan Sparrow dipasang pada rel-rel dalam dan Sidewinder dipasang pada luar pesawat. Meriam tidak digunakan dalam pertahanan-pertahanan udara kapal pengangkut pesawat, tetapi hanya dipasang apabila keadaan seperti Krisis Peluru Berpandu Cuba memerlukannya serta apabila pesawat itu digunakan terhadap sasaran-sasaran permukaan.