当初格闘戦のための軽量戦闘機として開発されたにもかかわらず、対地攻撃に使用できる十分な対地攻撃能力を兼ね備えた結果「スウィング・ロール」や「スウィングファイター」と呼ばれた。近年、この種の機体はマルチロール機と呼ばれている。低速・低空での運動性が良好であることから湾岸戦争前の時点で派生機のA-16がA-10の後継の座をA-7FやAV-8Bと争っていたが、湾岸戦争での実績に対する再評価によりA-10を延命改修した上で2028年まで使用した後、F-16ともどもF-35で更新するという決着となっている。低速・低空での運動性が良好という特性により無改造で高度な曲技飛行が可能なため、アメリカ軍ではサンダーバーズ（空軍）やPACAF F-16 Demo Team（太平洋空軍）で曲技機として使用されている。2014年9月9日、F-16Dにおいて飛行後の点検時にロンジロン（縦通材の中で最も強度が高い部分）にクラックが見つかり緊急点検を実施したところ、82機で亀裂の発生が確認された。該当機は飛行が停止され現在ロッキード・マーティンと協力して修理方法を開発中である。なお該当の機体は平均機齢が24年、5,500飛行時間以上である。
M61A1 20mmバルカン砲を固定武装とし、主翼先端部や主翼下にAIM-120 AMRAAMやAIM-9を搭載可能。これに加え、無誘導爆弾やクラスター爆弾、レーザー誘導爆弾、ロケット弾などを搭載できる。
試作機からBlock 25までの機体は、プラット・アンド・ホイットニー社製のF100を一基搭載していたが、Block 30からは、ゼネラル・エレクトリック社製のF110 の搭載も可能なエンジンベイとなった。F110はF100よりも推力が大きいため、F110搭載機の方が僅かに巡航速度が速い。機体下面に装備され、外見上の目立つ特徴となっているエアインテークは遷音速域での効率に重点を置いた固定式となっており、軽量な機体に高出力のエンジンでありながらも最高速度をマッハ2に留めている。LWFは遷音速域で起こる格闘戦を目的としてマッハ2以上の最高速度の要求がなかったため、ジェネラル・ダイナミクスでは、最高速度をマッハ2.2とする可動式エアインテークを装備した場合と最高速度をマッハ2程度とした固定式エアインテークを比較すると、超音速領域の最高速度と余剰推進力を除いた同一条件要素において固定式エアインテークの方が優れているとした結果である。補助動力装置としてエンジン始動用のJFSと、緊急時の電源にEPUを備えている。なおEPUの燃料は70%のヒドラジン水溶液であり取り扱いに注意が必要となる。後に開発されたF-2ではヒドラジンを使わないEPUが採用された。
FBWにより操縦桿の配置が自由になったため、F-16では操縦者の右側に移動させ（サイドスティック方式）、シートのリクライニング角を30度と深めることにより、遠心力の身体軸方向の分力を緩和してブラックアウトの発生を遅らせたり高G機動時の加重を体全体に分散することにより、対G能力の向上を図っている。速度計、高度計、姿勢指示器、方位磁針などの基本的な計器は従来からのアナログ式であるが、液晶の多機能ディスプレイやヘッドアップディスプレイなど限定的ながらグラスコックピットが前後席両方に導入されている。操縦桿入力の信号化には操縦桿の変位ではなく操縦桿に加わる圧力を使用している。試作当初は操縦桿を固定していたが、加重もしくは迎え角の限界に達していることが伝わらずにパイロットが力を加え続けて余分な疲労を生じることがないよう、若干動くように変更された。パイロットには、視界に慣れるまで計器飛行を行うよう指導されるという話もある。これは全周視界がほぼ確保されているためである。つまり、パイロットの身体の大部分に当たる周囲にキャノピーが位置して機体が視認されにくく、視界を遮る枠も単座型では後方にのみ存在しているにすぎない。このため、他機種から転換してきたパイロットは、機体と水平線の位置関係を誤認したり、錯覚として機体から加速度により振り落とされそうになるかのような感覚を抱くこともあるという。
1953年9月に町村合併促進法が制定され、いわゆる「昭和の大合併」が推し進められることとなった。町村の適正基準は人口8,000人とされ、埴生町はそれを上回っていたが、翌1954年2月に山口県から示された計画案では「厚狭郡西部の厚狭町・埴生町・王喜村・吉田村の4町村で、新市を構成すること」が求められた。案を受けて埴生・王喜・吉田の3町村は、4町村で合併すると東端の厚狭が中心地となる懸念から、「先に3町村が合併し、後に厚狭町を加える」方向で進めようとしたが、この案は解消され、同年7月に同年10月1日付の合併を目標とした「合併促進協議会」が設立された。4町村の合併に最も熱心だったのは埴生町であった。これは新市の中央に位置し、市役所が設置される可能性を期待したためである。しかし、王喜・吉田両村は下関市への編入を希望し、1955年7月1日に同市へ編入されたことで合併計画は頓挫した。1956年になって厚狭・埴生両町の合併話が浮上する。しかし、当時の埴生町は下関への通勤者が多く、買い物も下関・小野田方面が中心で厚狭との交流が乏しく、下関もしくは小野田との合併を望む声、そして適正規模であるとして「単独町制」の声に4分されていた。当時、厚狭町の財政が悪化していた（合併前日の1956年9月29日に財政再建団体に指定され、合併後の山陽町にも継承されている）ことも懸念材料とされた。1956年5月末に合併促進協議会が設立され、7月31日には「下関もしく小野田との合併を前提とした合併でありたい」、すなわち「第二次合併」も視野に入れるという方向性を示した。これは、下関市が埴生町を編入する意向がなかったにもかかわらず、依然として下関市への編入を希望する声が強かったためである。8月24日には町名を「山陽町」と決定、9月30日に厚狭町と合併し、山陽町が発足し、自治体としての埴生町の歴史に幕を下ろした。山陽町発足後、最初の課題はこの「第二次合併」であった。下関市の意向は変わらず、美祢市と楠町（現在は宇部市の一部）からも断られ、最終的には小野田市が唯一の交渉相手となった。1957年9月6日に住民投票を実施し、合併賛成が4,719票、合併反対が7,056票となり、第二次合併問題は一応の終結をみることとなった。