McDonnell Douglas F-4 Phantom II
Lịch sử hoạt động > Không quân Hoa Kỳ

Ban đầu chỉ miễn cưỡng chấp nhận một kiểu máy bay tiêm kích Hải quân, Không quân Hoa Kỳ nhanh chóng gắn bó với kiểu thiết kế này và trở thành bên sử dụng Phantom lớn nhất. Những chiếc Phantom Không quân đầu tiên tại Việt Nam là những chiếc F-4C thuộc Phi đội Tiêm kích 555 Triple Nickel đến nơi vào tháng 12 năm 1964. Không như Hải quân, Không quân sử dụng những chiếc Phantom ngay từ đầu với một phi công tiêu chuẩn không quân ở ghế sau hơn là một sĩ quan đảm trách vũ khí/mục tiêu (về sau được gọi chính thức là WSO: sĩ quan hệ thống vũ khí), và tất cả những chiếc Phantom Không quân đều có hai hệ thống lái.
Những chiếc F-4C của Không quân Hoa Kỳ ghi được chiến công không chiến đầu tiên trước một chiếc MiG-17 của Bắc Việt Nam vào ngày 10 tháng 7 năm 1965, sử dụng tên lửa không đối không AIM-9 Sidewinder. Ngày 24 tháng 7 năm 1965, một chiếc Phantom thuộc Phi đội Tiêm kích Chiến thuật 47 tạm thời bố trí tại Việt Nam đã trở thành chiếc máy bay Hoa Kỳ đầu tiên bị tên lửa SAM bắn hạ, vào ngày 5 tháng 10 năm 1966 một chiếc F-4C thuộc Không đoàn Tiêm kích Chiến thuật 8 trở thành chiếc máy bay phản lực Hoa Kỳ đầu tiên bị bắn hạ bởi tên lửa không-đối-không do một chiếc MiG-21 của Việt Nam bắn ra.
Những chiếc máy bay ban đầu chịu đựng sự cố rò rỉ các thùng nhiên liệu dưới cánh đòi hỏi phải hàn lại sau mỗi phi vụ, và có 85 máy bay được phát hiện những vết nứt trên cấu trúc cánh. Cũng có những sự cố đối với các ống thủy lực điều khiển cánh tà, các tiếp điểm điện, và cháy khoang động cơ. Phiên bản trinh sát hình ảnh RF-4C bắt đầu thực hiện các chuyến bay tại Việt nam vào ngày 30 tháng 10 năm 1965, thực hiện các phi vụ trinh sát hình ảnh sau các cuộc tấn công rất nguy hiểm.
Cho dù chiếc F-4C gần như tương tự như kiểu Navy F-4B Hải quân về tính năng bay và mang tên lửa Sidewinder do Hải quân thiết kế, Không quân Mỹ cũng đưa ra hoạt động những chiếc F-4D vào tháng 6 năm 1967 trang bị tên lửa AIM-4 Falcon. Tuy nhiên, loại tên lửa Falcon giống như những tiền nhiệm của nó chỉ được thiết kế nhằm bắn rơi những máy bay ném bom bay ngang và thẳng. Độ tin cậy của nó được chứng minh là không hơn những kiểu khác, và trình tự khai hỏa phức tạp cũng như thời gian làm mát của đầu dò nhiệt bị hạn chế làm cho nó trong thực tế gần như vô dụng để chống lại được những máy bay tiêm kích nhanh nhẹn. Những chiếc F-4D quay lại sử dụng những tên lửa Sidewinder trong phạm vi chương trình Rivet Haste vào đầu năm 1968, và đến năm 1972 kiểu tên lửa AIM-7E-2 "Dogfight Sparrow" trở nên kiểu tên lửa được phi công Không quân ưa chuộng. Giống như những chiếc Phantom khác tại Việt Nam, kiểu F-4D được khẩn cấp trang bị ăn-ten dò tìm và cảnh báo (RHAW) nhằm phát hiện tên lửa đất đối không SA-2 Guideline do Xô Viết chế tạo bắn ra.
Từ khi những chiếc F-4C được bố trí tại Đông Nam Á, USAF Phantom của Không quân Mỹ thực hiện cả vai trò máy bay tiêm kích chiếm ưu thế trên không cũng như vai trò tấn công mặt đất, hỗ trợ không những các lực lượng trên bộ tại Nam Việt Nam mà còn thực hiện các phi vụ ném bom tại Lào và Bắc Việt Nam. Vì lực lượng F-105 Thunderchief bị hao mòn đáng kể từ năm 1965 đến năm 1968, vai trò ném bom của chiếc F-4 có tỉ lệ ngày càng tăng dần, cho đến sau tháng 11 năm 1970 (khi chiếc F-105D cuối cùng được rút khỏi chiến đấu) nó trở thành máy bay tấn công chủ lực của Không quân Hoa Kỳ. Đến tháng 10 năm 1972 phi đội EF-4C Wild Weasel (Chồn hoang) đầu tiên được triển khai tại Thái Lan trong nhiệm vụ tạm thời, báo trước vai trò tương lai của chúng.
Có tổng cộng 16 phi đội Phantom được bố trí thường xuyên từ năm 1965 đến năm 1973, và 17 phi đội khác được bố trí hoạt động tác chiến tạm thời. Số lượng cao điểm máy bay F-4 chiến đấu là vào năm 1972, khi có 353 chiếc đặt căn cứ tại Thái Lan. Có 445 máy bay tiêm kích-ném bom Phantom bị mất, trong đó 370 chiếc bị mất trong chiến đấu và 193 chiếc bên trên bầu trời Bắc Việt Nam (33 do MiG bắn rơi, 30 chiếc do tên lửa SAM, và 307 chiếc do hỏa lực phòng không).
Chiếc RF-4C được bốn phi đội sử dụng, và có 83 chiếc bị mất, trong đó 72 chiếc bị mất trong chiến đấu và 38 chiếc bên trên bầu trời Bắc Việt Nam (bảy chiếc do tên lửa SAM, và 65 chiếc do hỏa lực phòng không). Đến cuối cuộc chiến tranh, Không quân Mỹ mất tổng cộng 528 chiếc F-4 và RF-4C Phantom. Tổng hợp chung với tổn thất của lực lượng Hải quân và Thủy quân Lục chiến Hoa Kỳ là 233 chiếc Phantoms; đã có tổng cộng 761 chiếc F-4/RF-4 Phantom bị mất trong Chiến tranh Việt Nam.
Vào ngày 28 tháng 8 năm 1972, Steve Ritchie trở thành "Ách" Không quân đầu tiên của cuộc chiến tranh. Vào ngày 9 tháng 9 năm 1972, Sĩ quan Hệ thống Vũ khí Charles B. DeBellevue trở thành "Ách" Hoa Kỳ có số chiến công cao nhất với sáu chiến thắng. Sĩ quan Hệ thống Vũ khí Jeffrey Feinstein trở thành "Ách" Không quân cuối cùng của cuộc chiến vào ngày 13 tháng 10 năm 1972. Những chiếc F-4 của Không quân ghi được 107½ chiến công MiG tại Đông Nam Á (50 bởi tên lửa Sparrow, 31 bởi tên lửa Sidewinder, năm bởi tên lửa Falcon, 15½ bằng pháo và sáu bằng các phương tiện khác). Số máy bay MiG bị bắn rơi bao gồm 33½ chiếc MiG-17, 8 chiếc MiG-19 và 66 chiếc MiG-21.
Vào ngày 31 tháng 1 năm 1972, Phi đội Tiêm kích Chiến thuật 170 thuộc Không đoàn Tiêm kích Chiến thuật 183 của Không lực Vệ binh Quốc gia Illinois trở thành đơn vị Vệ binh Quốc gia đầu tiên chuyển sang sử dụng Phantom. Việc phục vụ trong Không lực Vệ binh Quốc gia kéo dài đến ngày 31 tháng 3 năm 1990, khi Phantom được thay bằng F-16 Fighting Falcon. Đến ngày 15 tháng 8 năm 1990, 24 chiếc F-4G Wild Weasel V và sáu chiếc RF-4C được huy động sang Trung Đông trong Chiến dịch Bảo táp Sa mạc. Lý do của việc điều động này là do chiếc F-4G là máy bay duy nhất của Không quân Mỹ được trang bị để có vai trò áp chế hỏa lực phòng không đối phương, trong khi chiếc EF-111 Raven không có khả năng mang tên lửa AGM-88 HARM. Chiếc RF-4C cũng là máy bay duy nhất được trang bị máy ảnh tầm cực xa KS-127 LOROP. Cho dù thực hiện các phi vụ bay gần như hằng ngày, chỉ có một chiếc RF-4C bị mất trong một tai nạn chết người trước khi có các hoạt động chiến sự. Một chiếc F-4G bị mất khi hỏa lực đối phương bắn hỏng thùng nhiên liệu và chiếc máy bay hết nhiên liệu khi gần đến một sân bay bạn. Những chiếc Phantom Không quân cuối cùng, F-4G Wild Weasel V thuộc Phi đội Tiêm kích 561 được nghỉ hưu vào ngày 26 tháng 3 năm 1996. Chuyến bay hoạt động cuối cùng của F-4G Wild Weasel là của Phi đội Tiêm kích 190 thuộc Không lực Vệ binh Quốc gia vào tháng 4 năm 1996, do Thiếu tá Mike Webb và Thiếu tá Gary Leeder điều khiển. Giống như Hải quân, Không quân tiếp tục sử dụng những chiếc QF-4 giả lập mục tiêu.