Standard bevæpningen på F3H-2N var fire 20 mm Colt Mk.12 kanoner. I senere år ble ofte de to øvre kanonene utelatt. Senere varianter med betegnelsen var utstyrt med fire AAM-N-2 Sparrow missiler og senere også AIM-9 Sidewinder. Fly på oppdrag var bevæpnet med begge missilene. Under flåteforsvars-oppdrag var kanonene ikke i bruk, men de kunne installeres og tas i bruk når situasjonen tilsa det, slik som under Cubakrisen, når flyet potensielt kunne bli brukt mot overflatefartøy.