F-14雄貓式戰鬥機

设计

F-14的设计定位为制空战机及海军长程拦截机，为使驾驶者有良好视野，其驾驶舱罩为泡型舱罩设计，驾驶舱有两个座位，前者为驾驶员，后者为雷达拦截官(RIO-Radar Intercept Officer)。机翼为可变后掠翼设计，机翼后掠角度可随飞行速度改变，以使在任何速度机翼的升力及阻力都能做到最优化。
两具引擎分别置于机身左右两侧的独立机舱，各离机身1-3呎远。机身由驾驶舱往后渐修薄，在两引擎之间形成一扁平机体，这个扁平机体形成了机翼以外的另一升力体，产生额外升力，占整体升力的40%-60%(视机翼后掠角而定)，当中容纳了油箱、航空相关装置(例如可变后掠翼的机械)及飞控系统。此扁平机体下方可以挂载各式各样的武器或其他装备，基本的包括AIM-54、AIM-7及AIM-9导弹，而内置武器为一具20mm  M61火神式机炮置于左侧。

机身与机翼

F-14机身为三胴机体结构，两个引擎分别置于驾驶舱两侧后方的独立舱体内，与驾驶舱相隔数吋之远，驾驶舱往后渐修薄，在两引擎之间成一扁平状机身把两引擎相连，此段机身容纳了油箱、电子、飞控系统，与及可变后掠翼的机械结构。这种气动布局与把引擎喷嘴紧密靠近相比有较低的气动阻力，因为两喷嘴过于紧密会气流交互干涉而扁平的机身也成了机翼以外的升力体，为战机带来额外的升力，降低了翼负荷，大为提升了转向能力，前苏联的Su-27系列也使用类似设计。
F-14的机翼后掠角度可以由20°(完全伸展)至68°之间变动，最大变动速度为每秒7°后掠角由机上的飞行电脑(Central Air Data Computer - CADC)自动控制(必要时也可由飞行员直接控制)，使机翼在任何高度与速度下都能达到最佳的升阻比，使得F-14有惊人的高速及转向性能。停泊时，机翼后掠角可增至75°，与水平尾翼（升降舵）部分重叠，以节省航空母舰上的宝贵空间。在紧急情况下，机翼后掠角68°或不对称也能在航母升降。
机翼前后都有襟翼，在低速时，例如降落，可以下打以增加升力。每机翼上有4片扰流板，控制扰流板打开的数目就能在不影响俯仰角不变的情况下控制升力，在航母降落时，飞行员就能保持对飞行甲板的视线下精确控制飞机的高度及下降速度，以使飞机在甲板上的适当位置着陆，格鲁门称这控制方式为"直接升力控制"(Direct lift control - DLC)。
两引擎前方、进气道外则各有一翼套，可变后掠翼的转动点就在翼套内，使得转动点远离机身纵轴，目的是为了减少因可变后掠翼改变后掠角而引起的升力重心位置变动，由于三胴机体的两引擎相隔较远，相比同时期的F-111，F-14机翼转动点离机身较远，因此升力重心的移动更少。机翼固定于两个翼梁，各置于一长6.7m、横跨机身的箱型结构的两端，箱型结构内建了油箱，以钛合金制成，轻而强度高，但加工困难且成本高，格鲁门在生产时使用了电子束焊接技术由于可变掠翼转动的需要，当机翼由完全后掠转至伸展时，原先后掠时机翼所在位置就留下了缝隙，这个缝隙会由可以缩胀的气袋封密填补，以免缝隙产生气动阻力，而气袋缩胀所需的高压气体则由引擎提供。
两翼套的前侧位置设有可收纳和张开的小三角前翼，作用可以让升力重心前移，目的是扺消机翼后掠时导致的升力重心后移及超音速飞行时产生的机首下压的现象。当主翼伸展至后掠角小于35时前翼会被禁止张开，以避免升力重心过度前移而导致不稳定在M1.4以上会自动伸出，这使F-14在M2下仍可以有7.5g的机动性，但后来为了简化维修而取消了此功能。就算前翼收起，翼套本身也对F-14的飞行性能有所帮助，除了提供升力外，翼套的后略角较大，形成了像双三角翼或LEX的作用，在较大攻角时(16°— 25°)会产生边缘涡流，流经主翼上方时令升力提升最多达40%，并在攻角达至90°也不失速。而机翼上的襟翼也可在机动时下打，除增加升力外也在主翼上方产生低压吸引机首产生的涡流远离垂直尾翼，使垂直尾翼在高攻角时也能发挥较大的作用，保持机身的横向稳定性。以上使F-14有相当的高攻角性能，在小于38°攻角可完全受控，而瞬间则可以拉大到65°。
三胴机体减少了气动阻力、可变后掠翼优化了在任何环境下的升阻比、加上扁平机体产生相当的额外升力（特别是当主翼收入至最大后掠角时，超过60%的升力由机身产生），F-14的敏捷性远比预期为佳。但由于可变后掠翼的翼轴在机动时会承受极其强大的应力，F-14的机动最大只可有7.5g。
F-14的水平尾翼可以在+15°至-35°之间差动或连动，负责控制升降及与扰流板一起充当副翼的功能，当主翼后掠角小于50°时，侧滚是由扰流板及水平尾翼一起负责，大于50°时就由水平尾翼负责。
F-14的原设计只有一片垂直尾翼，在引擎舱下方设有可收折的腹鳍，以增加在超音速飞行时的稳定性，但经风洞测试后改为后果更佳的双垂直尾翼，外倾5°，置于两引擎舱的上方，只保留细小的外倾腹鳍，以平衡垂直尾翼所产生的阻力，并简化为固定式。与单一垂直尾翼相比，双垂直尾翼可以在保有同样操纵性下有较低的高度，较适合航母的操作环境。
由于机翼后掠角是可变的，机翼下的挂架不可能以固定方式装在机翼下，不然武器的指向就不能与机首指向一致，若要挂架随后掠角变动作对应的调整，机械上就变得复杂，重量、可靠性及成本都有影响，幸而F-14的扁平机体及翼套提供了足够的位置给武器挂架，格鲁门于是将所有挂架都设置于扁平机体及翼套。引擎舱下也可以各加装外部油箱。

引擎

F-14A使用两具普拉特·惠特尼（Pratt & Whitney）生产的TF30低旁通比涡轮风扇引擎。TF30是美国第一部涡轮风扇引擎，使用于当时的F-111、A-7。TF30是当时海军无可选择下的“临时性”决定，TF30的性能并不符合F-14的设计要求（F-14设计推重比为1），用上了TF30的F-14推重比与F-4一样，只是F-14优异的气动性能使F-14比F-4有更高的爬升率。
F-14的进气道有活动的斜面、分流门，由飞行电脑控制，使震波在任何速度、高度下也远离引擎，喷嘴有可动瓣，可根据引擎需要而调节。即使如是，TF30的可靠性、稳定性仍远低于要求，压气机失速容限设计得太小，进气气流变化很容易导致停车。有28%的事故跟引擎有关，压缩段叶片容易失速，例如吸入已发射导弹留下的气流，如果问题发生的时候没有及时的进行修正，F-14会进入难以回复的水平旋转（以F-14飞行员为主题的著名军事电影《壮志凌云》（Top Gun）中就曾出现过类似场景），初期曾有压缩段叶片断裂后飞出而损及机体，因此要更换叶片材质，另外还在引擎的风扇段加外壳以减少断裂叶片对机体的损害。涡轮段的单晶叶片耗损速率高过预期、良品率低。后燃器常常无法点燃。TF30问题曾经导致F-14需要停飞。飞行员也不能随意快速改变油门。1976年9月14日由肯尼迪号航母上，一F-14失去控制掉入北大西洋的意外算是最有名的一桩事件。美国海军怕苏联会捞起并得到机上雷达与AIM-54不死鸟导弹，威胁舰队整体安全，调动大批舰艇以及机密的NR-1核动力潜艇进行打捞，两个月后终于将飞机与所有的导弹捞起。
性能不足、可靠性低，海军曾想改用为美国空军F-X计划（也就是后来的F-15）研发的引擎，海军版为F401-PW-400，但是在发展阶段海军决定退出计划，这也间接导致后来F100引擎的测试与性能发生问题，美国空军一度还要和普拉特·惠特尼对簿公堂。之后美国海军考虑过劳斯莱斯授权生产的斯佩（Spey）引擎（美军授予型号TF-41）、F401-PW-26C以及通用电气公司（GE）新开发的F101X，但最终还是回和空军合作，使用发展替代F-15与F-16这两款战斗机所使用的F100引擎。
经过普拉特·惠特尼与通用电气两家公司的竞争之后，美国空军在1979年3月给通用电气公司一份30个月的F101DEF引擎的研发订单。换装F101DEF进行试飞的F-14于1981年7月14日试飞，到1982年3月测试完毕，效果良好。新引擎的效率较高，增加了F-14的作战半径；推力的增加，弹射起飞时再不用开后燃器，更重要的当然是再没有TF30的可靠性问题。在美国空军首先订购的诱因下，海军也决定采用F110-GE-400引擎在新生产与现役的F-14机体上面，而这一款海军版的引擎与空军的F110-GE-100有82%的零件互通性。装上新引擎的F-14，爬升率增加61%，作战半径增加35%，拦截半径增加62%，除此之外，飞行员再也不需要担心快速变化油门时引擎会有熄火或更严重的问题发生，不受任何限制的自由操作以发挥F-14最大性能，且维修间隔也比TF30引擎增加近一倍。

航电与飞控

F-14的驾驶舱内配置两位飞行员，其中前座为驾驶员，后座则是雷达拦截官（RIO），驾驶员座设有抬头显示器（HUD），由于研发年份较早，在F-14A、B型上并无多功能显示器（MFD - Multi function display）的配置，一直到之后的F-14D才开始配置。
F-14有一值得注意的Central Air Data Computer，是早期版本F-14的综合飞行控制系统，采用以MOS技术制成LSI的芯片组，MP944，是史上第一部的微型处理器设计。
F-14的电子反制系统（ECM）十分复杂，主要装备是休斯（Hughes）开发的AN/AWG-9远程火控雷达系统，工作于X波段，其内置了敌我识别功能，使用平面阵列雷达天线，功率达10kW。量大对搜索范围达190km，单一目标追踪距离达150km，对战机目标锁定范围120-140km。可以同时追踪24个90km内的目标，并能同时制导AIM-54不死鸟导弹式远程空对空导弹对其中6个目标进行攻击。AWG-9对低高度目标同样有探测及锁定能力。
F-14也拥有在当时独有的资料链，能把雷达测得的资料与其他F-14分享，如此，F-14的雷达画面可以显示其他F-14探测到的目标。
其他的航电的电战设备有电战系统、雷达告警系统，雷达干扰丝，红外线干扰诱饵及导航系统。早期使用惯性导航系统，后来增加GPS。红外线干扰火焰弹诱饵置于机尾。电战系统、雷达告警接收机系统共有4个天线，可以大约测出威胁所在的方向与距离，也可分别出该雷达正工作于搜索、追踪或制导模式，该系统还可分析并发射所需的干扰讯号。
初期装有红外线探测器，但发现效果不佳，被诺斯洛普的AAX-1光学电视所取代，但只在昼间有作用，电视的有效范围可达97km，可以自动追随雷达所发现的目标。当新的F-14D装备服役时就换上IR/TCS战术电眼系统，同时包含了红外线与光学追踪功能。

其他武器与装备

早期F-14只有挂载各种空对空导弹，经过改良之后可以携带炸弹、火箭、侦查荚舱和电子干扰系统等等。F-14选择在固定的翼套上设置左右各一处的挂载点。

F-14A

F-14A是F14系列中第一种服役的机型，也是唯一外销的F-14。2006年9月所有美国海军F-14全部退役完毕，因此目前只剩下伊朗的F-14A仍在服役中。
使用引擎型号为TF30-P-414A  最大推力: 14,560 lbf (64.766kN) 后燃器开启推力25,100 lbf (111.65kN)

F-14C

早在F-14A服役之前，格鲁门公司已经知道TF30涡轮扇引擎有许多问题，因此于1970年2月提出换装新引擎的建议，预备采用的对象将会与设计中的FX，也就是后来美国空军的F-15相同的引擎。改用新引擎的编号为F-14C。
可是在试飞33小时之后，海军决定取消换装计划，并以TF30继续装配F-14A，因此F-14C生产计划于1974年4月宣告终止。但许多技术应用到
后期型的F-14B、F-14D上面。

F-14A+/F-14B

美国空军对于普拉特·惠特尼解决F100涡轮扇引擎问题的消极态度不满之下，决定与海军合作发展第二来源，也就是获胜的通用电气公司F110涡轮扇引擎。空军用来换装F-15与F-16，海军则为饱受批评的F-14更换。由F-14A换装引擎之后的编号最初为F-14A+，海军生产38架全新F-14A+与及改装48架F-14A为F-14A+。新引擎推力达123kN（开启后燃器之下），在不开启后燃情况下也能在航母上弹射起飞，除爬升率增加61%，战斗巡逻半径增加35%，拦截半径增加62%外，战机的推重比也能在低载油量下超过1。F-14B也改用了新的雷达锁定预警系统ALR-67，第一架改装F-14A+于1986年12月首次试飞，第一架全新生产的F-14A+则于1987年11月首度飞行。1991年5月美国海军决定将这些飞机的编号修改为F-14B。在最初的改装计划当中，F-14A+/F-14B只是一个中间改装计划，所有F-14B最后都将提升至F-14D的规格，最后却因恶劣政治干涉取消。

F-14D

最后一型号的F-14为F-14D，跟F-14B一样是改采用了F110引擎。驾驶舱也全面玻璃化，增加了两个多功能显示器，雷达改用APG-71雷达，使有效探测距离增加至370km。资料链改用Link-15，并且加装IR/TCS系统。按原有计划，所有的F-14都会升级至F-14D的水平，但当时的国防部长钱尼拒绝批准F-14D升级，美国国会决定关闭F-14的生产线。前期承诺购买55架F-14D，最终有37架新造的F-14D，18架从F-14A升级至F-14D的水平，称为F-14D(R)。另有一计划为F-14更新计算机程序，使F-14能发射AIM-120（先进中程空对空导弹），但在试射成功后被取消。在2005年，部分F-14得到Rover III（Remotely Operated Video Enhanced Receiver, 远端视讯接收器）的升级、使地面部队的前沿空中管制官能实时地看见机上所能见的地面影像。

F-14 ADF

F-14的空军型，原本计划取代XF-108长剑式战斗机的本土防空拦截机的构案。最后输给F-16ADF。

两伊战争

在1970年代的伊朗巴勒维王朝受美国大力支持，当时伊朗空军与苏联空军在里海地区经常对峙，当苏联在高加索地区及里海周边部署飞行速度最快的米格25后，美国于是决定向伊朗出口当时最先进的F-14及所专用的AIM-54导弹，令伊朗可继续对抗苏联。伊朗首批订单共用80架，其中79架完成交机，另有一架留在美国测试，后来霍梅尼发动的伊朗伊斯兰革命推翻了亲美的巴勒维王朝，使得美国与伊朗断交，双方商议中的军购全数取消，并中止了F-14的技术与后勤补给支援，因此使伊朗F-14在保修、训练方面陷入窘境，要从状况不能修复的飞机拆除零件维修其他飞机，F-14的出击次数大幅缩减，只能有限度用于本土防卫，拦截入侵的伊拉克军机，虽然伊朗空军实际可操作的F-14数量有限，但伊拉克空军每当遇上F-14仍是闻风丧胆。有鉴于美国中止了对伊朗的军火援助，伊朗当局只好自行复制组件，有传指中国曾经帮助伊朗制造飞机零件，逐渐将F-14零件国产化，令F-14可操作至今；在此同时伊朗也转而向前苏联、北朝鲜和中国购买武器。由于伊朗购入的AIM-54导弹数量有限和零件老化，伊朗在两伊战争期间曾经尝试将MIM-23鹰式防空导弹挂载于F-14，后来则自行制造AIM-54导弹的国产版本。

锡德拉湾战役

美国与利比亚在利国地中海沿岸的锡德拉湾曾经发生过两次小规模的空战，史称“第一次和第二次锡德拉湾事件”，而利空军在两场空战中分别派出两架Su-22和MiG-23均被美军击落。

F-14引擎停机时喷口不对称的现象

停泊状态的F-14A尾喷管会出现左小右大的情况，这与F-14和TF30的设计有关。
F-14全机的液压系统和电力系统的能源供应全来自两台引擎，TF30引擎的变截面喷管动作由引擎上的加力燃烧室供油泵提供，喷管截面的调整除了可在飞行中由飞控电脑控制外，还设置了两种自动模式：起落架负重（weight on wheels）和起落架空载（weight off wheels）。
这两种模式由主起落架上的重量传感器控制，飞机在地面时处于起落架负重模式，引擎喷口会自动扩张至最大的状态降低排气速度，减低推力，避免高速排气对地勤人员造成伤害。
飞机起飞离地后，就会自动转换成起落架空载模式，此时除了开加力，引擎的喷口都是在收缩状态，增加推力。
由于TF30的这两种模式切换需要电力操作，出于安全理由万一在飞行中出现电力系统故障，需要自动收缩喷口以获得高推力，所以引擎在没有电力供应时的预设为起落架空载模式，而无论飞机是在地面还是空中，F-14引擎停车是先右后左，右发停车后左发仍持续提供电力和液压供应，此时两台引擎都处于起落架负重状态，所以喷管都处于最大状态；当左发停车后，由于失去电力所以左发从起落架负重自动转成起落架空载模式，此时机体液压不会立即消失，还能以3000psi的压力运行一段时间，于是喷口就自动收缩了，形成一大一小的情形。基本上F110也是这样，由于喷管动作方式不一样，停车后F110已经收缩的左喷管会在重力的作用下慢慢变回扩散状况，故停泊状态的F-14A+/D两个喷管都处于最大状态。