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F-104星式战斗机（英语：Lockheed F-104 Starfighter）是美国洛克希德公司所设计的单引擎全天候超音速拦截机／战斗机，战机世代上属于第二代战机，为美军世纪系列战斗机之一。由美国军火工业的传奇人物凯利·强森（Clarence Leonard "Kelly" Johnson）所领导的臭鼬工厂操刀设计，该单位也设计了U-2、SR-71、F-117、F-22、F-35等著名军机。F-104的设计跳脱当时美国空军朝向更大更重的趋势，强调轻盈与简单，专为争取空优而设计，被公认为韩战经验的总结作品（越战经验的总结作品公认为F-16）。F-104是世界上第一架拥有两倍音速的战机，并在1960年代长期保持升速、航高（10万英尺）的纪录，F-104A型机在无挂载的情况下，从巡航速度0.9马赫加速至2马赫（2倍音速）仅需67秒钟，F-104G型机更可达2.2马赫，1959年12月14日，美国空军一架F-104C创下了103,389英尺（31,513米）高度的世界纪录。美国空军于1958年2月正式服役后，于8月因应第二次海峡危机而部署至中华民国，为美国空军F-104战斗机的首次海外部署。除了美国使用，也外销到许多国家，并成为北约会员国的主要战术核子武器投射力量。F-104创造了许多世界纪录，却因为洛克希德公司贿赂许多外国政治和军事人物以获取购买合同，这在欧洲和日本引起了政治争议。F-104因强调高速飞行的性能，外型非常特别，拥有“银色天神”、“载人飞弹”、“人类最后的载人战斗机”等美誉，美国（含授权加拿大、日本、荷兰及义大利等国）总计生产了2,580架各型F-104。最后一个使用国家义大利已经在2004年将F-104S除役，结束星式战斗机长达46年的服役纪录。
| F-104 星式 F-104 Starfighter | |
|---|---|
 | |
| 概观 | |
| 类型 | 第二代战斗拦截机 |
| 首飞 | 1954年3月4日 |
| 服役 | 1958年1月26日 |
| 退役 | 2004年（意大利） |
| 设计 | 凯利·强森 |
| 生产 | 洛歇·马丁（Lockheed Martin） |
| 产量 | 2,578架[1] |
| 主要用户 |  美国空军 西德空军 意大利空军 希腊空军 中华民国空军 日本航空自卫队 |
| 衍生机型 | F-104G F-104C F-104S F-104S-ASA X-27/CL-1200试验机 |
| 技术数据 | |
| 长度 | 16.66米（54.7英尺） |
| 翼展 | 6.63米（21.8英尺） |
| 高度 | 4.11米（13.5英尺） |
| 翼面积 | 18.22平方米（196.1平方英尺） |
| 空重 | 6,350千克（14,000英磅） |
| 最大起飞重量 | 13,166千克（29,026英磅） |
| 发动机 | 1具通用电气航空J79涡轮喷射发动机 |
| 推力 | 单台净推力44千牛顿（9,900英磅力） 单台最大后燃推力69千牛顿（16,000英磅力） |
| 性能数据 | |
| 最大速度 | 2.2马赫（2,336公里/小时;1,451英里/小时） |
| 爬升率 | 240米每秒（790英尺每秒） |
| 实用升限 | 15,000米（49,000英尺） |
| 最大航程 | 2,620千米（1,630英里） |
| 作战半径 | 680千米（420英里） |
| 翼负荷 | 510千克/m2（100磅/sq ft） |
| 推重比 | 0.54:1（最大起飞重量） |
| 武器装备 | |
| 机炮 | 1门 20毫米M61火神式机炮，备弹725发 |
| 飞弹 | 4枚AIM-9响尾蛇飞弹 |
| 炸弹 | 7个机身外挂点，可挂载1,800千克（4,000英磅）不同种类航空炸弹 |
F-104的高坠机率使其在中华民国及德意志联邦共和国（西德）等用户国有“寡妇制造机”（德语：Witwenmacher）、“飞行棺材”（德语：fliegender Sarg）、“人间飞弹”之恶名，全球平均每10万飞行小时坠毁25.2架。其坠机率为：美国未公开，中华民国46%，加拿大45%，比利时37%，意大利37%，西德32%，荷兰31%，日本15%（除早期试制品，1965年后经三菱重工重新设计后量产，大部分零件与其它国机型不能通用）。F-104最大用户的德国联邦国防军空军采购916架，损失298架（含6架地面损失），116名飞行员丧生（含8名美军飞行员），171名飞行员成功弹射逃生（含8名在F-104弹射逃生2次的飞行员）。美国于1960年开始以阿里山计划的名义向中华民国军援F-104，1970年后美国转为军售北约盟国及日本名义上除役的F-104。中华民国空军自1960年开始由美国军援及军售合计302架各型F-104，总共服役长达38年，飞行时间38万小时，直到1998年除役时，总计114架失事，66名飞行员丧生。其中蔡冠伦少校更是在F-104成功弹射逃生3次。
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1951年11月，洛克希德臭鼬工厂工程暨研发副总裁凯利.强森访问了美国在韩国的空军基地，向战斗机飞行员洽询他们希望的新型战机。[2]当时美军的空战主力是F-86军刀战斗机，对战主要敌军为苏联制MIG-15，飞官们认为米格机比复杂的美国战机更为优秀，因此希望有一架小型且简单的高性能战机，尤其是必须要有高速与高空作战能力。[3]获得回馈的臭鼬工厂在1952年3月提出基本概念，并提出一百多种假设规格分析。想定尺寸从8,000磅至50,000磅重等级，最后定案的尺寸为一款12,000磅重，搭配J79涡轮喷射发动机的轻型战斗机。
1952年11月5日，洛克希德向美国空军提出083型战斗机设计，空军对这架飞机开出的规格出现兴趣，并且以类似规格开出了轻型战斗机竞标案，补充当时问题尚未解决的F-100超级军刀战斗机。竞标案最后有三家厂商进入决选：北美航空的XF-91战斗机改良构型AP-55与NA-212构型（未来的F-107终级军刀战斗机）、诺斯罗普N-102、洛克希德的083型。尽管其它厂商的方案也具有其优势，但美国空军最后仍然选择了洛克希德。竞标案在1953年3月12日签约，洛克希德打造2架原型机，编号XF-104。[4][5]
XF-104在1953年4月底即完成全尺寸工程模型提供美军进行审查，[4]1953年夏季开始制造[6]。由于进度顺利，反而是原定搭配的J79发动机无法跟上飞机研制进度，因此原型机只能使用J65涡轮喷射发动机暂代。
1954年2月7日，第一架XF-104（生产序号：53-7786）原型机出厂。在2月24至25日间，该机在严格保安下被运往爱德华空军基地。洛克希德的试飞员A·W·托尼·勒维尔担任首席试飞员。同年2月27日，XF-104开始滑行试验；28日，XF-104在高速滑行过程中发生跳跃，短暂离地达五英尺；是年3月4日，XF-104首次试飞，但起飞后起落架故障无法收起，该机低速飞行了20分钟后返航，洛克希德工程师进行了现场抢修，但无法找到问题所在。次日XF-104再次升空，起落架依然收不起来，经仔细检查后发现是液压作动系统失压。此后三周内，爱德华空军基地地区天气恶劣，XF-104被迫停止试飞。直至3月26日，XF-104才重新升空，在起落架收起状态下完成了第三、四次试飞。试飞中发现，XF-104原来的偏航阻尼器效率很低，使得机头在飞行中发生不稳定的左右偏摆现象，后来改进方向舵定中装置加以解决。
此时，由于J79发动机研制进度滞后，XF-104需装备盖瑞特公司承制无后燃器的J65-B-3涡轮喷射发动机，为此XF-104的后机身和进气口进行了重大修改，以适应这种推力较小的发动机，这时XF-104的进气口并未装备激波锥。由于推力限制，XF-104最初的速度远未达到设计指标，其平飞速度甚至未能突破音障，只能在小角度俯冲时达到1马赫。唯一的优点是跨音速时飞机表现稳定，没有出现颤振等一系列问题。1954年7月，加装后燃器的J65-W-7发动机获准投入使用，替换了原来的J65-B-3。该发动机的军用推力为3,538公斤，后燃推力为4,627公斤，已经远优于J65-B-3。换装J65-W-7后，XF-104最大平飞速度可以轻易超过音速，在12,500米左右高空可以达到1.49马赫，俯冲时最大速度可以达到1.6马赫，急跃升时可以爬升到16,764米。1955年3月15日，该机由洛克希德试飞员J·雷·格岱驾驶，在18,288米高空达到1.79马赫， 这是XF-104所达到的最大平飞速度。
1954年10月5日，装备J65-W-7的第二架XF-104（53-7787）首次试飞。该机被用作武器试验平台，因此装备了20毫米M61A1机炮，以及AN/ASG-14T-1火控系统。在最初的对空火力测试中，M61A1机炮表现良好。在12月17日，当时，XF-104正在进行射击试验，M61A1发生膛炸，紧接著J65发动机转速急剧变化，处于极度不稳定状态。经验丰富的首席试飞员托尼·勒维尔立刻关闭发动机，进行空滑迫降，最后在罗杰斯干湖上成功著陆。事后调查发现，一发20毫米炮弹在膛内爆炸，碎片飞出来击穿中机身油箱。燃油喷到炮舱内，并从舱门缝隙漏到左侧进气道内，使得发动机由于严重富油而熄火。在这件事当中，勒维尔能安全脱险。
在1955年4月14日，当时R·菲斯·索曼正驾驶2号机在15,240米高空进行机炮射击试验。机炮在射击时发生故障，产生严重振动，撞松了飞机腹部的弹射舱门，导致座舱急速失压。索曼的抗G衣因此迅速膨胀起来，挡住了他的视线。他立刻想到去年12月的那次事故，认为自己也遇到了同样的事件，在没有选择下跳伞。然而他事后发现，他本来可以挽救这架飞机的：飞机本身没有严重问题，只要降到低空，抗G衣自然也收缩下来，视线也不会受阻了。由于这次事故，洛克希德损失了仅有的武器试验平台，不得不改装一架F-94拦截机应急。
1955年12月，XF-104的1号机交付美国空军。在1957年7月11日坠毁，该机正在为一架F-104A伴随护航，却遇到尾翼颤振问题。由于严重颤振，整个尾翼结构被破坏，从机身上脱落，试飞员比尔·派克被迫跳伞。至此，XF-104原型机全部损失。
J79发动机在1954年完成，而真正导入J79的F-104－YF-104A此时才开始制造，在1954年3月，美军和洛克希德签约订制17架换装J79的F-104。与XF-104相比，YF-104A的机身为了配合J79延长了1.68公尺，YF-104A最初配备的是无后燃器之YJ79-GE-3（推力9,300磅），但随后即换装配备后燃器之J79-GE-3A（后燃推力14,800磅）。YF-104A在1956年2月17日首飞，这17架先导量产机进行相关飞行测试。洛克希德从它们的测试中为F-104进行部分改良，包括强化机身结构、装设提高飞行稳定性的腹鳍、降低降落速度的边界层控制装置。然而J79后燃器的开发延误，以及美国空军要求整合AIM-9响尾蛇飞弹，导致F-104服役进度仍遭到拖延，直到1958年1月28日，首架正式量产型F-104A才拨交给美国空军第83拦截机中队服役。
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美国飞行员在经历韩战后，普遍认为新战机应重点突出轻巧、高爬升率及高速性能。因此，F-104设计时将重点放在高空高速及高爬升率，而牺牲续航力和水平机动性。F-104本来用于替换空军的F-100战机，因此需要担当制空战机及战斗轰炸机的角色。但由于其研发进度滞后及其挂载能力有限，后被改为防空拦截机，以填补F-106三角标枪战斗机服役前的空档。防空司令部因为F-102与F-106的开发延宕，因此接受了F-104作为临时垫档机种的构想，尽管它的系统与武装并不适用于大区域防空拦截。
F-104采用布局，单发单座，两侧半圆带调节锥进气道，机翼为带大下反角的小展弦比梯形翼，高平尾布局（亦称T形尾翼布局）。为了减小穿音速阻力，其机身细长，并具备符合跨音速面积率的蜂腰设计。为了抑制飞机在俯仰轴和航向轴产生耦合动作（荷兰滚）的趋势，机翼采用了高达10度的下反角以提升其滚转稳定性。
F-104在当时同时代战斗机中，设计最为前卫之处是机翼。有别于当时超音速战机机翼主流是采用后掠翼或是三角翼构型兼顾空气阻力、升力及内部容积，洛克希德从X-7试验机的测试了解到最适合超音速飞行的翼型是笔直、极薄、且中置于机身的梯形翼。该梯形翼的后掠角仅26度，但是机翼使用极小的相对厚度（3.36%，后期略微增厚）以及展弦比仅有2.45的设计减低飞行阻力，为了保证机翼轻薄而具备足够的结构强度，其材质是由实心钢板铣削而成。F-104的机翼前缘厚度仅有0.16英吋（0.41公厘），在美国电影“星战F-104”（原文THE STARFIGHTERS）中，则有以F-104机翼切割纸张之画面。由于既薄且锐利，很容易造成地勤机务人员被割伤，因此落地保养时会在机翼套设保护罩避免受伤。
也由于机翼过薄，F-104的机翼也几乎没有可用容积装设其它航空机材，驱动副翼的液压缸厚度就被限制在1英寸内以便于安装。而油箱、起落架等全部都装在机身中，恶化了F-104本身的续航力。
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为了满足超音速设计需求，F-104使用了不同于常规的机翼设计构型，也导致F-104具有非常高的翼负荷。为了降低起降速度，F-104还采用了边界层控制技术（亦称“吹气襟翼”），从而成为世界上第一架采用这种技术的战斗机。常规襟翼放下后，在其上表面会产生紊流，从而导致襟翼效率下降。F-104则从引擎第17级压气机处引气至襟翼、机翼结合部，当襟翼放下至15度时，引气系统开始工作，当襟翼达到45度最大偏度时，引气系统也处于全开状态。高压气流从襟翼铰链线处的狭缝沿襟翼上表面喷出，为当地附面层补充能量，减小了由于附面层分离而导致的紊流，从而提高了襟翼效率，F-104的失速速度因此减小了15节。全展向前缘襟翼和后缘襟翼联动，用于飞机起降和低速机动。副翼比较特别，只能单向偏转，并且受后缘襟翼影响，当后缘襟翼处于全放下位置时，副翼只能达到最大偏角的65％。
初期的F-104电子装备安装了由RCA开发的AN/ASG-14T1（MA-10）射控雷达、太康天线、AN/ARC-34无线电，在开发G型时为了合乎对地攻击与全天候作战的需求换装了Autonetics F15A NASARR雷达与李顿LN-3惯性导航系统。AN/ASG-14雷达采用抛物面天线，天线尺寸直径61公分（24英吋），早期款式的搜索模式是雷达采用螺旋型扫描，天线可动空间为90度，最远侦测距离为20英里（32公里），后期增加到40英里（64公里），由于当时的雷达尚未解决地面杂波干扰问题，实用高度要在3,000公尺以上才能正常使用。追踪模式天线扫描可动区域会缩小到20度，可追踪10英里（16公里）距离的目标。而雷达还有第三种被动追踪模式，可用于锁定施放电子干扰讯号的来源。
1958年，因八二三炮战。美军派出驾驶F-104A战机的第83战斗拦截机中队协防台湾。此后，开启阿里山计划。1960年5月17日，正式装备中华民国空军。1998年5月22日，中华民国空军最后的G型机除役，共计服役38年[7]:146。
1958年8月，也就是在美国空军的F-104进入作战序列后仅几个月，在中华人民共和国开始对中华民国发动激烈的炮击后，美国空军第83战斗-拦截机中队（83rd FIS）被部署到台湾执行防空和威慑任务。在有争议的金门岛和马祖岛，两种力量之间的张力很高；自1954年第一次台海危机以来，炮战一直在进行，中国人民解放军空军（PLAAF）将200架米格-15和米格-17转移到东南沿岸机场，以对抗中华民国空军（ROCAF）及美国空军（USAF）。据美空军部署到台湾的F-104飞行员之一霍华德“斯克拉皮”约翰逊上校（Col. Howard "Scrappy" Johnson）说，星式战斗机的存在是为了让中国空军“在他们的雷达屏幕上追踪他们……然后坐下来敬畏地挠挠头”（"track them on their radar screens...and sit back and scratch their head in awe."）[8][9][10]。
9月10日，第一架F-104抵达台湾空军桃园基地，由C-124环球霸王II运输机拆解运送。这是第一次使用航空运输来长距离运送战斗机。该中队抵达台湾后30小时内，克罗斯利·J·菲顿中尉（Lt. Crosley J. Fitton）驾驶第83中队的第一架战机升空巡逻，到9月19日，整个中队已进入24小时昼夜警戒状态。F-104多次以高达2马赫的速度在台湾和中国大陆之间进行了超音速飞行，作为空中优势展示，尽管在10月6日达成停火后至撤出前没有与敌人直接交战，但星式战斗机起到了显著的震慑作用，局势和缓后，第83中队于12月底返回加州汉密尔顿空军基地。美国太平洋空军（PACAF）总司令劳伦斯·库特（Laurence Cuter） （页面存档备份，存于互联网档案馆）上将报告说，F-104A “给海峡两岸都留下了深刻印象” [11]。
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1950年代起，蒋介石为推行其光复大陆计划，频繁出动空军飞至大陆进行侦察和轰炸，至1958年后轰炸行动渐止，不过仍时常派出高空侦察机：RB-57坎培拉侦察机及U-2侦察机或高速：RF-104星式或RF-101巫毒式侦察机深入大陆，相对而言解放军空军从未飞至台湾上空，而是在大陆上空和台湾海峡截击来犯台机。在没有人造卫星，必须掌握解放军动态的背景下，中华民国国军极度依赖空军飞进大陆的高空侦照。1985年4月起，因政治因素停止进入中国大陆的日常侦照，仅“在必要时”实施。1990年7月20日，对主目标浙江台州路桥机场、副目标温州机场进行的侦照，双方空军险些发生空战。亦是对路桥机场、温州机场最后一次侦照。1995年3月，RF-104G型机最后一次进入大陆实施侦照。1990年代起，因卫星科技进步，取代高空侦照[7]:154—155。
中华民国空军F-104战机参加的唯一空战是1967年的一一三空战[7]:150。1967年1月13日13时，中华民国空军1架RF-104G执行侦照厦门港内中国人民解放军海军潜艇活动任务，遭遇中国人民解放军空军12架MiG-19追击。空军派遣台海上空4架F-104G前往支援，于金门东北30浬上空发生空战，二号机胡世霖上尉发射AIM-9B响尾蛇飞弹直接击中1架MiG-19坠海，四号机石贝波上尉也发射AIM-9B响尾蛇飞弹击落1架MiG-19坠海，创下F-104型机首次击落米格机的世界纪录。
- 中华民国空军先是声称在福建上空4架F-104遭遇2架MiG-19，胡世霖少校和石贝波上尉各使用AIM-9B响尾蛇飞弹各击落1架MiG-19，F-104G未有损失；实际杨敬宗及其驾驶的F-104G并未返航，后杨敬宗少校的遗孀不满中华民国空军试图掩盖杨敬宗少校的下落，对外谎称F-104全数返回，最终中华民国空军改称F-104在返航至海峡上空时，少校分队长杨敬宗通过无线电发出“唉呀”一声惊呼后下落不明，驾驶的F-104G被定为失踪[12]。
- 据中国人民解放军空军资料声称，指出解放军空军24师4架MiG-19遭遇4架F-104G，原飞行员胡寿根表示击落杨敬宗驾驶的F-104G。根据胡寿根的描述，当时是向台湾方向追击RF-104侦察机时，于海峡上空经地面指挥调头，转而攻击后方的F-104G一个四机编队，4架MiG-19中只有胡寿根获得射击机会发射30mm机炮弹48枚，进而击落该编队中的一架F-104G，MiG-19未有损失。[13]。
- 据中华民国空军前参谋总长赖名汤于1967年1月13日当天的日记中记载，“今天当我们的空照飞机至金门当面照相时，我掩护的F104飞机四架，和共匪MIG19遭遇，结果我可能击落敌机一架，可惜我们也损失一架，造成一比一的战果。然而为了民心士气，我们不能承认自己损失一架，我想共匪又要大事宣传一番了。晚上陈嘉尚（前空军总司令）请彭老总（孟缉），他对于今天的战果很清楚。”......次日即1月14日又载，“看见徐焕昇（当时的空军总司令），不知如何说起，似乎不好说是恭喜，但是各界都在庆祝空军胜利，实际上并不完全如此，可见人民往往为人所愚，然而为了民心士气，又不能不如此，我见徐公真是“啼笑皆非”。”[来源请求]
在1961年柏林危机期间，约翰·甘迺迪总统招集148,000名美国国民警卫队和后备人员于8月30日现役，以响应苏联切断盟军进入柏林的行动。21,067人来自国民警卫队，组成18个战斗机中队、4个侦察机中队、6个运输中队和一个战术控制大队。1961年11月1日，美国空军动员了另外三个来自国民警卫队的战斗机拦截中队。10月底-11月初，八支战术战斗机部队在阶梯行动中带著216架飞机飞往欧洲。由于航程较短，11月底有60架 F-104A 空运到欧洲，其中包括第151战斗-拦截机中队和第157战斗-拦截机中队，与三年前的台湾海峡危机一样，星式战斗机并没有直接与任何敌方战斗机交战，但它的存在提供了强大的空中优势威慑力；它在练习拦截期间表现出非常快的反应时间和堪称典范的加速度，并被证明优于战区中的所有其他战斗机。危机在1962年夏天结束，国民警卫队人员返回美国，但F-104的出色性能帮助说服美国航天宇宙防御司令部于次年召回一些F-104回到美国空军服役。
美国空军只有F-104C/D曾经投入越战，越战期间并未与米格机发生任何空战，不过仍有8架在战斗中损失，另有6架因意外失事损毁。
1965年4月美国空军派遣了一个中队25架F-104C前往东南亚。往后8个月的驻防期间，来自加州乔治基地的479战术战斗机联队下辖的三个中队轮调到南越的岘港。
F-104C最初是担任B-52轰炸北越时的米格机战斗空中巡逻任务（MiGCAP），不过没有战果，后来改为在树梢高度飞行的空中密接支援攻击任务。这段期间479联队的三个中队共出动2269架次，累积8820飞行时数，并曾创下一个月内每架战机70小时的出勤率。
在对地支援任务期间，美军共有三架F-104C被北越地面防空炮火击落。另外有两架因夜间在空中相撞而坠毁。
1965年9月20日夜间，由史密斯上尉（Philip W. Smith）所驾驶的一架F-104C在东京湾执行米格机战斗空中巡逻时，因为导航系统故障而偏离航向，最后迷航至海南岛上空被解放军海航的歼六击落，此为F-104于全世界首架在空战中被击落的纪录[14]。
1965年12月479联队即调回美国本土。1966年3月，其中一个中队又重返南越，并隶属美国第七航空军之下。美军F-104C共执行3506架次的对地任务，累积1706个飞行时数。
越战为美国空军的F-104唯一参与的战争。[15]
1971年印度与巴基斯坦发生战争冲突，于1971年12月，印度的MiG-21曾与巴基斯坦的F-104交战，印军米格21成功击落四架巴军F-104，造成西欧与远东的F-104使用国极大震撼；自此之后，东德、中华人民共和国、伊拉克、朝鲜、埃及、叙利亚也配备了米格21，更使得西德、中华民国、日本、韩国、伊朗等配有美国战机的国家对MiG-21感到芒刺在背。
义大利的F-104S在北约攻击南斯拉夫时亦有参战，形成了第二代战斗机F-104、第三代战斗轰炸机F-4、第四代战斗机F-14、F-15、F-16等跨世代战机同时参战的罕见战役。
1956年3月2日，美国空军向洛克希德首次订下了15架F-104A的订单。F-104的机体结构加强，以使得飞机最大可用超载达到7.33G。原来在YF-104A上属于试验性质的单腹鳍成为标准设计，用于改善飞机高速航向稳定性。原来属于过渡性质的AN/ASG-14T-1火控系统仍然保留，但后来第10批次改进为AN/ASG-14T-2火控系统。由于附面层控制系统效果显著，使得F-104A尽管重量增大不少，而著陆速度只比早期原型机增大5％。机上还装有自动俯仰控制系统：当飞机接近失速时，系统会令操纵杆产生振动，警告飞行员；如果飞行员无视警告，继续保持原来的飞行状态，该系统会自动推杆，迫使飞机低头以免失速。
美国加利福尼亚州哈密尔顿空军基地的第83拦截机中队是第一个装备F-104A的部队，该部于1958年1月26日开始换装F-104A，并于2月20日形成初始作战能力。美国防空司令部所属的第56中队、第337中队、第538中队也相继装备。
1958年12月，最后一架F-104A交付美国防空司令部，总数7批共153架F-104A全部交付完毕，加上17架最后升级到F-104A标准的YF-104A，也才170架，远少于当初计画生产的722架。F-104A未能满足防空司令部的要求，F-104A原本就是设计作为昼间拦截机，由此提出的各项指标、技术要求和截击机并不完全一致，但短航程限制了该机在的阿拉斯加部署的能力。5个装备F-104A的中队均未部署到阿拉斯加，而那里恰恰是北美空防的第一线。此外，原来的昼间作战用途使得F-104A所搭载的航电设备不具备全天候作战能力，也无法与北美防空体系的半自动地面引导拦截系统（SAGE）相容。因此，F-104A在防空司令部所能发挥的作用极其有限，到1960年底就退役了，其任务被道格拉斯的F-101B巫毒和康维尔F-106A三角标枪全天候拦截机所取代。
1960年，随著F-104A从防空司令部退役，24架YF-104A和F-104A被改装成无线电遥控靶机，型号改为QF-104A。该机全部喷上红色条纹，交付佛罗里达州埃格林空军基地的3205靶机中队使用。和大部分改造的靶机一样，QF-104A仍保留了载人飞行能力，但也可以由地面遥控飞行。后来这批飞机大部分在导弹试验中被击毁。
1963年，3架美国空军退役封存的F-104A（56-756，56-760，56-762）被重新启封，改装为美国国家航空暨太空总署训练太空人使用的教练机，其型号改为NF-104A。NF-104A拆除原有的武器装置，垂直尾翼换用G型机所使用的放大版垂直尾翼规格。主翼翼展增大到7.60米。在机头、机尾及翼尖加装了过氧化氢燃料箱，为装置在垂直尾翼翼根的LR121/AR-2-NA-1辅助火箭发动机（推力达2,722公斤）提供燃料。这种火箭发动机推力可以在1,361～2,722公斤之间调节，燃烧时间达105秒。1963年10月1日，第一架NF-104A交付使用。另两架也在一个月内交付。它们的使用者是位于爱德华空军基地的美国空军航太研究飞行员学校，该校负责人正是首次突破音障的查克·叶格上校。1963年12月6日，第一架NF-104A创造了一项非官方世界飞行高度纪录——36,229米。当时这一纪录的官方数字是34,695米，由米格-21战斗机原型机之一E-66创造的。后来，R·W·史密斯驾驶这架NF-104A飞到了36,820米的高度。同年12月10日，NF-104A 2号机由叶格上校驾驶时，在31,699米高度失控，飞机进入平尾旋无法改出而坠毁。叶格在3,000米高空安全跳伞，但脸部却被弹射座椅的火箭发动机火焰严重烧伤。调查结果显示，飞机由于攻角过大，水平尾翼又难以给予响应——T形尾翼布局和菱形翼型组合的缺点在此暴露无疑——导致飞机进入平尾旋而坠毁。但过大的攻角并不是叶格操作失误所造成，当时他正关闭J79发动机，准备用火箭发动机驱动进行大角度爬升。但J79关车后产生严重的陀螺效应，导致飞机攻角急速增大，水平尾翼又无法抑制，最终进入尾旋。1971年6月，第3架NF-104A由霍华德·C·汤普森上尉驾驶时，由于尾部火箭发动机爆炸，导致飞机严重受损。迫降成功后发现，火箭发动机和半面尾翼方向舵遭到炸飞了。由于训练计划即将结束，NF-104A 3号机已无修复价值，该机就此除役。
F-104B是专门用于F-104A改装训练的双座教练型，洛克希德设计代号为283-93-03。B型的座舱加长，以容纳第二个座位，其座舱盖改为向左侧开启，且增加一套操纵系统，两套操纵系统都具有全部控制能力。同时，为了给第二个座位提供空间，原来的M61A1航炮被取消，内部布置重新调整，部分航电设备有所移动。机内的内部载油量由3,395升减少到2,763升，而机载武器只有两枚AIM-9B响尾蛇导弹，不过保留了早期A型的AN/ASG-14T-1火控系统。该机垂尾面积加大，以保证足够的航向稳定性，且前起落架再次改为向后收起。
F-104C是A型的战术攻击型，洛克希德设计代号为483-04-05。该机是针对F-104A航程短、载弹量小的缺点改进设计的，且为满足战术空军司令部的要求。战术空军司令部认为需要一种超音速战术攻击机来填补亚音速的F-100超级军刀和两倍音速的F-105雷神之间的空白，而F-104C恰好可以满足需要美国空军在越战也用F-104C去炸射尤其使用火神炮扫射，发动机也从A型的J79-GE-3更新为J79-GE-7。
1956年3月2日，美国空军向洛克希德下达了一份56架的订单。当年12月26日，美国空军又追加订购21架F-104C，令订购数量增加到77架。美国空军曾在越战中短时间使用过F-104C型战机，但因未达到预期的护航效果，不久就退出越南战场。并曾经因迷航而于1965年9月20日，在中国大陆海南省邻近海域上空，被中共歼六战机击坠一架F-104C（56-883号机）。
F-104D是C型的双座教练型，洛克希德设计代号为383-04-06，但实际上是由B型改进而来。该机共生产了21架，有3个批次。和B型相比，该机在外观上最大的区别是D型的座舱盖在前后舱之间增加了隔框。从57-1320号机开始，F-104D均加装了和C型机同样的固定式受油管。
1958年11月至1959年8月，所有21架F-104D全部交付第479联队。
F-104F是专门为西德空军生产的双座教练机，洛克希德设计代号为483-04-08，用于在洛克希德F-104G战斗机服役之前培训飞行员。该机由F-104D改进而来，换装用于F-104G的J79-GE-11A引擎，换装马丁·贝克弹射座椅，但机身结构未经加强，也未装备全天候雷达。
F-104F共生产了30架，大部分装备西德空军，还有少量装备西德海军航空部队。1971年12月，该机被F-104G真正的双座教练型TF-104G取代。
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1956年，洛克希德开始研制一种新的星式战斗机，洛克希德设计代号为683-10-19，非正式代号F-104-7，当时被称作“超级星座”（Super Starfighter），是一种主要用于攻击和侦察的机型。在当时，恰好此时大多数西欧国家装备的第一代喷气式战斗机开始逐渐过时。他们需要一种现代化的标准战斗轰炸机，作为空军下一代主力机型。西德空军则是其中最大的客户。他们的F-84喷射雷霆和F-86军刀已经不足以对抗来自华约的威胁，需要多达1,000架现代化战斗机来替换这些飞机。因此，各大飞机制造公司都纷纷推出自己的竞争机型。洛克希德提出的方案，正是F-104-7，后来更名为F-104G，双座教练机种则被称为TF-104G。
F-104G的设计初衷是作为一种高性能的全天候多用途战斗轰炸机，这和当初F-104A的昼间点防御战斗机已经完全不同了。该机换装了推力更大的J79-GE-11A引擎，加强了机体结构，且加装及换装了大量先进的电子设备，包括自动驾驶仪、武器投射电脑、红外线搜索器、新型无线电系统和敌我识别系统，以及F15A-41B多功能火控雷达，使得该机具备了超低空高速飞行能力、精确导航和武器投射能力以及全天候作战能力。弹射座椅比利时及中华民国仍是用洛克希德C-2，其馀皆更换为马丁贝克的马丁-贝克Mk.7弹射椅。
由于订单众多，在美国政府授意下，由美国海外军事援助计画的低利或无息贷款搭配洛克希德提供设计蓝图及生产授权，多家西欧航太工业厂商参与F-104G的生产制造，藉以加速交机并建立生产维修能量。包括荷兰福克公司、比利时SABCA（萨伯卡/比利时航空制造公司）、西德梅塞施密特（1968年与他厂合并成为梅塞施密特-伯尔科-布洛姆公司（简称MBB）、义大利飞雅特航空工业 (1969年与他厂合并成为义大利航太工业（Aeritalia），以及北美加拿大的加拿大飞机公司也都参与其中。这种共同生产经验让西欧各国（尤其荷、德、义三国）的航太工业能量得以迅速恢复，并成为接下来如F-16战隼战斗机、龙卷风战机或台风战斗机的跨国共同研发及生产基础。
1973年，F-104G停产，共计生产1,127架，先后装备西德、希腊、挪威、土耳其、中华民国、比利时、荷兰、义大利、丹麦、西班牙等国家。
加拿大授权生产的F-104G版本称为CF-104，由加拿大飞机公司（1986年8月为庞巴迪公司收购成为其子公司庞巴迪航太），双座教练机种则为CF-104D，日后于1986年被CF-18大黄蜂战斗攻击机所取代。
CF-104最初因为是作为侦察机或对地攻击机（开战时携带美国提供的核弹轰炸华约部队）使用，是故没有装备M61火神炮，也没有装备具有空对空射控功能的NASARR R-24A雷达。但在1972年驻欧加拿大星式机队缩编返防加拿大本土并解除侦察或对地攻击任务后，加拿大空军发现回防本土负责领空防卫警戒的CF-104，一无机炮，二无空对空飞弹射控能力，因此一旦面对敌机就只能直接以机体冲撞这种形同自杀的方式拦截。之后几乎所有还在服役的CF-104都重新装上机炮。
加拿大星式机队原先驻防在法国北部，但在1964年因为法国戴高乐政府要求北约盟国的共享核子武器，如欲布署于法国境内就都应交由法国保管和指挥运用，否则禁止布署，因此所有驻法的加拿大星式机在1966年后全部改驻西德。1970年代后期开始，加拿大将部份编馀的CF-104和CF-104D转移给丹麦、挪威和土耳其使用，最终于1986年全面退役。
日本三菱重工1960年开始授权生产的F-104G版本共230架，由F-104G修改并取消对地攻击能力及换装部份日制电子设备的机种，发动机由奇异公司授权石川岛播磨重工业生产的J79-IHI-11A。F-104J代号“荣光”，自卫队内昵称“三菱铅笔”，双座教练机种则被称为F-104DJ。日本空中自卫队的F-104J服役至1986年退役，其空中拦截之任务由F-15J/DJ所取代。除役后的飞机在90年代作为无人机和靶机的研究题材，共14架被改为UF-104JA靶机。
F-104J/DJ在日本除役后，部分机体及发动机由美国以海外军售名义交给中华民国空军使用，这批F-104系列是1980年代后期中华民国接收到机龄最年轻的F-104系列，但因为零件规格特殊及机务状态不佳等问题，该批F-104J在几次事故之后，不到10年就全数除役。
F-104N是洛克希德专门为美国航空暨太空总署（NASA）制造的高速伴随护航机，由F-104G改装，共生产了3架。NASA本来也有F-104，但都是空军转让或租借的，因此这3架被专门赋予F-104N的设计代号。1963年8月～10月，3架F-104N相继交付NASA，并分别被赋予NASA机尾号011～013。其中013号机在1966年6月8日发生飞行意外。当时013号机伴随XB-70A女武神式轰炸机2号原型机为其首次公开作空中摄影飞行。飞行中，护航的013号机突然左滚，掠过XB-70A， 将其右垂尾的50％和几乎整个左垂尾全部切掉。013全机起火，飞行员约瑟夫.A.沃克（NASA首席试飞员）当场丧生。XB-70A也失去控制，机长艾尔文.S.怀特跳伞重伤（一只手被关闭的逃生舱舱门压碎），副驾驶卡尔.S.克罗斯（Carl S. Cross）未能逃生不幸罹难。剩下两架后来重新以民用飞机注册，注册号为N811NA和N812NA。
RF-104G是以F-104G改造的战术侦察机，洛克希德内部代号Model 683-04-10。该机拆除机炮，在该位置装设航空侦照舱，为了相机观景窗所需，RF-104G的机腹增装整流罩，为它与G型机在外观分辨上的最显著特征。RF-104G初期版本侦照舱装设3台KS-67A相机。不过，因为与G型机规格不互通，荷兰皇家空军为了简化后勤将RF-104G改回一般的G型机，侦照任务则以外挂国产的奥菲斯侦照荚舱（Orpheus pod）解决。RF-104G总生产189架，其中40架为洛克希德生产、119架为福克公司生产、30架为义大利飞雅特生产。
RF-104G服务的国家中，中华民国空军是进行最大幅度改良的用户。8架自西德空军退役购入的RF-104G挑选了机况较好的4架进行改造，将原先的SK-67更换为李顿工业公司制造的PC-201长距斜角扫描式相机，此改良称为“始安计画”。RF-104遂行的高速穿透摄影能力成为中华民国空军重要的侦照主力，即便是在中共在东南沿海强化地对空飞弹布署，RF-104也可以借由始安相机在中国大陆领海外进行沿海侦照。RF-104除役后目前中华民国空军以RF-5E与RF-16接替任务。
1969年首批F-104S出厂，并于当年6月交付义大利空军。义大利空军先后订购2批共205架F-104S，全部由飞雅特航空工业 (1969年与他厂合并成为义大利航太工业（Aeritalia）制造，装备第、10、12、21、22、23等6个飞行联队。土耳其空军也于1974年10月订购40架F-104S。1979年3月，全部245架F-104S生产完毕，这是最后一批生产的F-104。
F-104S是整个系列当中唯一能够发射AIM-7半主动雷达导引空对空飞弹，进行超视距作战的机型。主要使用国家是义大利。目前已经全部退役。
1984年12月，一项针对F-104S武器系统项目正式展开，并名为F-104S-ASA，目的是延长F-104S的服役寿命。主要换上飞雅特R-21G/M1火控雷达，搜索距离增加到至35公里，并换装了新型的射控电脑、飞控电脑、电战设备及操纵面伺服机构。武器外挂架改为可以装载“阿斯派德”1A 导弹，并加装M61A1机炮。
1988年起，F-104S-ASA开始服役，共150架。[1]
F-104 ASA-M是F-104S-ASA的空优增强型，由于当时欧洲四国（德国、西班牙、义大利、英国）联合开发EF-2000计画的延迟，义大利空军不得不采取一些过渡措施来维持整体空防力量。主要针对F-104S-ASA的无线电与导航系统改进，计画于1992年初开始实行，共有90架F-104S-ASA提升为F-104 ASA-M。目前义大利空军所有的F-104S战机已于2004年年底完全除役，成为全世界最后一个使用F-104战机的国家。义大利的F-104在北约攻击南斯拉夫时亦有参战，形成了F-104、F-4、F-14/15/16等三个世代战机同时投入战场的罕见战役。
CL-1200枪骑兵（Lancer）：1972年，在F-104的基础上，洛克希德推出了CL-1200-1，作为竞争国际轻型战机计画的项目，动力来源仍为J79。同一个时期的对手包括了F-5E、幻象F1以及F-4F。最后该计画由F-5E得标，开启了F-5世代的另一波高潮。1970年底在与F-5等战机竞标失败之后，美国空军开始对CL-1200-1产生一些兴趣，并计画购入一架改良后的CL-1200做为高性能实验机种，编号X-27。经过修改后的X-27除进气道有所更动外，发动机则计画改用P&W的TF30涡轮扇发动机，这是当时最优秀的发动机之一，包括F-111以及F-14皆采用此款发动机。然而该计画最后仍因为没有获得足够的资金而告终止。[16]
CL-1600：即CL-1200-2。在1972年时，洛克希德公司再度以X-27设计为基础，以争取竞争轻型战机合约的可能。然而在YF-16与YF-17皆获得初始合约之后，计画再度无疾而终。美国海军曾计画以此一机种为基础，设计CL-1400N。但后来仍然选择了以YF-17为基础改进的F-18。
CL-704 VTOL：1962年推出的短场起降机种。后来更先进的AV-8成功导致取消。
中华民国AIDC设计F-CK-1之时，是以拦截机为主要的任务设定。初期由于对于先进技术掌握不够彻底，只好选择以当时大量服役的F-104（拦截机版）以及F-5（缠斗版）为基础进行构型设计，企图在较能掌握的技术范围内进行下一代战机的设计，部份构型甚至极类似CL-1200与J 35战斗机。后来在取得通用动力公司的协助后，这些早期的构型都被废弃。
1976年洛克希德各国行贿以促销战机事件在美国先被议员揭发，扩散至国外。美国洛克希德公司副总裁科赫在听证会承认使用大量金钱收买日本、荷兰、意大利高官。
原洛克希德说客豪森（Ernest Hauser）亦于听证会上称向当时的联邦德国国防部长弗朗茨·约瑟夫·施特劳斯（Franz Josef Strauß）及其政党提供了约1000万美元的资金以获得F-104购买合同。二战刚结束时施特劳斯曾为身为美国情报官员的豪森进行翻译工作，豪森称施特劳斯为好友并邀请其参加豪森的婚礼但后来施特劳斯否认。对于豪森于美国的证词，联邦德国自行调查的结论是证据不足。1957年和1958年，联邦德国派出包括世界空战史上击落最多敌机(352架核实战绩)的王牌飞行员埃里希·哈特曼（Erich Alfred "Bubi" Hartmann）前往美国和法国试飞F-104星式与Mirage III幻影3式，哈特曼认为星式不适合西德空军，当时美国空军亦拒绝采购F-104，所以联邦德国的采购合同受洛克希德公司高度重视。与西德空军同期，英国皇家空军RAF也于1958年派出王牌飞行员Roland Beamout前往美国测试F 104。在他到达洛克希德的第一天即被告知，已有18名试飞员在F 104上丧生，且当时美国空军USAF取消了原定的订单。当指导Beamout的教官亦于F 104降落时因发动机失火导致丧生后，Beamout在1958年6月26日提交的试飞报告中写道：将F 104作为北约NATO统一的全天候战斗机的建议是危险的，在较低速度下糟糕的飞行性能和不可靠的引擎，将导致高坠机率，无论飞行员训练程度如何。西德试飞员哈特曼与国防部长施特劳斯当时亦知道美、英试飞员的伤亡与试飞报告，但哈特曼不是首席试飞员，而最终决定购买机型的是施特劳斯部长，施特劳斯力排军、政界的争论决定引进F 104。西德与洛克希德达成购买合同不仅解脱了洛克希德当时的资金危机，亦陆续引来其它欧洲国家和美国空军继续采购F-104。身为西德空军里希特霍芬战斗机联队（JG 71）联队长的哈特曼一直反对引进F-104，并随着坠机数量与日俱增强烈批评上级和政界，与空军高层和国防部形成矛盾，后被调往闲职并于1970年以空军上校军阶提前退役。
听证会亦披露为了向荷兰皇家空军兜售生产的F-104战机，洛克希德公司曾向女王朱莉安娜的丈夫贝恩哈德亲王(Bernhard Leopold Friedrich Eberhard Julius Kurt Karl Gottfried Peter Prinz zur Lippe-Biesterfeld，曾任荷兰军队总司令)输送约110万美元现金。[17]亲王当时予以否认，事发后仍放弃了所有的军衔和军职。但亲王对当时进行采访的记者马丁·范·阿梅龙根坦诚了受贿事实，条件是采访内容只能在其逝后发表；将近30年后，2002年记者马丁先行过世，2004年贝恩哈德亲王亦过世，随后采访内容由马丁之子研读整理后得以发表，当时荷兰民间虽表示不满，不过因年代久远并未造成大的影响。
听证会之后日本《朝日新闻》收到爆料后刊登日本有名被称为“国士”的儿玉誉士夫和丸红商社都收取洛克希德行贿作为白手套再转交政要。引发大风波后国会成立上田哲为委员长的特别调查委员会赴美国取证，当时日本与美国并未签订刑事司法互助协议以及两国特殊关系导致调查困难，儿玉又以称病在床躲避，但自民党内最小派系三木派的领导人三木武夫主张彻查[17]，并结盟了法务大臣稻叶修，最终搜索了丸红数十处办公室和儿玉家中，但之后美国施压要日本对涉案的美国公民一律免除刑责，日方只能逐渐把涉案美国人转为“证人”，之后美国同意某种限度下协助办案。[18]
最终一些证人的翻供让丸红综合商社的社长桧山广、常务董事伊藤宏等人无法脱身被抓，再由这些人的供述最终逮捕了田中角荣，其被控收取洛克希德5亿日圆(70年代币值)以上款项。[17]
在意大利司法机关的调查表明，洛克希德公司为了推销C-130运输机，曾向时任意大利总理乔瓦尼·利昂纳行贿。两次出任总理一次当选总统的利昂纳不得不于总统任期还剩半年之时黯然辞职。
比利时：
加拿大：
丹麦：
德国：
- 德国空军（916架）：总计916架F-104，分别为749架F/RF-104G、137架TF-104G和30架F-104F[22] ，其中RF-104G使用至1971年。
- AG51“英麦曼”侦察机联队，驻地英戈尔施塔特 / 曼兴，英格尔施塔特-曼兴空军基地（1960年~1969年）/莱茵河畔哈特海姆，布雷姆加滕空军基地（1969年~1971年）
- AG52侦察机联队，驻地莱克，莱克空军基地（1964年~1971年）
- JBG31“波尔克”战斗轰炸机联队，驻地讷沃尼希，讷沃尼希空军基地
- JBG32战斗轰炸机联队，驻地格拉本/下迈廷根，莱赫菲尔德空军基地
- JBG33战斗轰炸机联队，驻地比谢尔，比谢尔空军基地
- JBG34战斗轰炸机联队，驻地梅明格堡，梅明根机场
- JBG36战斗轰炸机联队，驻地霍普斯滕，莱茵-霍普斯滕空军基地
- JG71“里希霍芬”战术战斗机联队，驻地维特蒙德/奥里希，维特蒙德哈芬空军基地
- JG74战术战斗机联队，驻地多瑙河畔诺伊堡，诺伊堡空军基地
- 德国海军：由海军航空队使用
- 德国空军（916架）：总计916架F-104，分别为749架F/RF-104G、137架TF-104G和30架F-104F[22] ，其中RF-104G使用至1971年。
希腊：
义大利：
- 义大利空军（360架）：从20世纪60年代初期到20世纪末，F-104一直是义大利空军的中流砥柱。义大利的第一架F-104G是由洛克希德制造的MM6501号机，于1962年6月9日首飞；第一架由义大利本国的飞雅特/义大利航太制造的F-104于2年后的1962年10月5日首飞。义大利最初总共接收了105架F-104G、24架TF-104G和20架RF-104G，并于1963年3月投入服役。这支机队后来再增加了205架由义大利航太授权制造的F-104S和6架前德国空军TF-104G，使机队总数达到360架。在1986年，义大利空军是最大的使用者，拥有11个操作星式机的单位。截至1997 年，义大利在928,000飞行小时中损失了137架（38%）的 F-104（每10万飞行小时损失14.7架）。2004年，在普拉蒂卡迪马雷空军基地举行的盛大仪式上，F-104正式从义大利空军退役。
- 第3大队（侦察），驻地维洛纳，维罗纳维拉弗兰卡机场
- 第28中队
- 第132中队
- 第4大队（拦截/转换训练），驻地格罗塞托，格罗塞托机场
- 第9中队（拦截）
- 第20中队（转换训练）
- 第5大队（拦截/战斗轰炸），驻地里米尼，里米尼费里尼机场
- 第23中队（拦截）
- 第10中队（战斗轰炸）
- 第6大队（战斗轰炸），驻地盖迪，盖迪空军基地
- 第154中队
- 第155中队
- 第36大队（拦截/战斗轰炸），驻地焦亚-德尔科莱，焦亚-德尔科莱空军基地
- 第12中队（拦截）
- 第156中队（战斗轰炸）
- 第37大队（拦截/战斗轰炸），驻地特拉帕尼，特拉帕尼-比尔吉空军基地
- 第18中队
- 第51大队（拦截），驻地特雷维索/伊斯特拉纳，伊斯特拉纳空军基地
- 第22中队
- 第51大队（拦截），驻地卡梅里，卡梅里机场
- 第21中队
- 第3大队（侦察），驻地维洛纳，维罗纳维拉弗兰卡机场
- 义大利空军（360架）：从20世纪60年代初期到20世纪末，F-104一直是义大利空军的中流砥柱。义大利的第一架F-104G是由洛克希德制造的MM6501号机，于1962年6月9日首飞；第一架由义大利本国的飞雅特/义大利航太制造的F-104于2年后的1962年10月5日首飞。义大利最初总共接收了105架F-104G、24架TF-104G和20架RF-104G，并于1963年3月投入服役。这支机队后来再增加了205架由义大利航太授权制造的F-104S和6架前德国空军TF-104G，使机队总数达到360架。在1986年，义大利空军是最大的使用者，拥有11个操作星式机的单位。截至1997 年，义大利在928,000飞行小时中损失了137架（38%）的 F-104（每10万飞行小时损失14.7架）。2004年，在普拉蒂卡迪马雷空军基地举行的盛大仪式上，F-104正式从义大利空军退役。
日本：
- 日本航空自卫队（230架）：1962年10月到1986年间服役于日本航空自卫队，使用210架F-104J和20架F-104DJ，除3架J型和全部DJ型为洛克希德制造外，其馀全部由三菱重工（机体、航电）和石川岛播磨重工（J79发动机）授权生产，因此F-104在日本又被称为荣光。星式机在航空自卫队服役期间共发生36次重大事故，并造成32架失事丧失，包括一次空中相撞事故。F-104J/DJ服役于201、202、203、204、205、206及207等7个飞行队。在航空自卫队服役期间，F-104J为拦截苏联军机的主力战机。除役后，有31架F-104J和6架F-104DJ运返美国再出售给中华民国[23][24][25][26]
- 第2航空团，驻地北海道，千岁基地
- 第201飞行队（1974年10月解散，1986年3月换装F-15J/DJ重新成军）
- 第203飞行队（1984年3月换装F-15J/DJ）
- 第5航空团，驻地宫崎县，新田原基地
- 第202飞行队（1981年12月换装F-15J/DJ）
- 第204飞行队（1984年6月换装F-15J/DJ）
- 第6航空团，驻地石川县，小松基地
- 第205飞行队（1981年6月解散）
- 第7航空团，驻地茨城县，百里基地
- 第206飞行队（1978年12月解散）
- 第83航空队，驻地冲绳县，那霸基地
- 第207飞行队（1972年11月随冲绳回归日本自百里转调那霸，1986年3月解散，本队为空自最后的F-104部队）
- 第2航空团，驻地北海道，千岁基地
- 日本航空自卫队（230架）：1962年10月到1986年间服役于日本航空自卫队，使用210架F-104J和20架F-104DJ，除3架J型和全部DJ型为洛克希德制造外，其馀全部由三菱重工（机体、航电）和石川岛播磨重工（J79发动机）授权生产，因此F-104在日本又被称为荣光。星式机在航空自卫队服役期间共发生36次重大事故，并造成32架失事丧失，包括一次空中相撞事故。F-104J/DJ服役于201、202、203、204、205、206及207等7个飞行队。在航空自卫队服役期间，F-104J为拦截苏联军机的主力战机。除役后，有31架F-104J和6架F-104DJ运返美国再出售给中华民国[23][24][25][26]
约旦：
荷兰：
挪威：
巴基斯坦：
西班牙：
中华民国：
土耳其：
- 土耳其空军（至少400架）：土耳其从1963年起透过海外军事援助计划资助，接收了洛克希德和加拿大飞机公司生产的48架新造F-104G和6架TF-104G，并在1974~1975年直接从义大利飞雅特公司购买了40架F-104S。此外跟希腊一样，土耳其在1970和1980年代从多个北约国家接收了大量二手星式机，其中170架来自德国、53架来自荷兰、52架来自加拿大。土耳其总共从各种管道接收了400多架星式机，尽管其中许多机体从未再次升空，而是被作为拆零机。F-104最终于1995年从土耳其空军退役。
美国：
来源：F-104 Starfighter in action[30]
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比利时空军F-104 -
加拿大皇家空军CF-104 -
丹麦皇家空军F-104G -
美国波多黎各空军国民警卫队装备的F-104D，摄于1967年 -
Starfighters of JG 74 in 1965. -
在美国路克空军基地（Luke AFB）的Luftwaffe TF-104G，摄于1982年 -
德国海军F-104G，摄于1984年 -
希腊空军335中队的F-104G -
义大利空军的F-104S，1988年摄于Bitburg Air Base -
日本航空自卫队的F-104J，1982年4月北方对应82演习（Cope North 82）期间摄于韩国光州机场 -
在北海道秩父别町展示的F-104J，垂尾上的队徽表示该机原属203飞行队，摄于2006年 -
陈列在约旦大学校园内的约旦皇家空军F-104A，该机同时也是穆阿特.卡萨斯贝上尉纪念碑。 -
展示在荷兰国家军事博物馆的荷兰皇家空军F-104G -
挪威皇家空军RF-104G -
西班牙空军F-104G -
中华民国空军F-104D -
展示在伊斯坦堡航空博物馆的F-104
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F-104战机的J79-GE-11/19发动机的特色，是在后燃器前段底部有一俗称“长明灯”的后燃器引火器，当引火器点燃时在任何高度均可顺利点燃后燃器。F-104战斗机由于翼面积较小，在降落时襟翼必须以大角度放下，为避免产生气流剥离现象，采用上吹式襟翼设计。即由J79-GE-11/19发动机前段七级进气压缩器的可变定子叶片（I.G.V）逐渐改变进气角度，将第17级压缩器压缩气体送到襟翼上缘。此时发动机由于转速上升，发动机在到达转速70~90%时压缩比下降，即产生了一种特殊的“狼嚎声”，也就是F-104战斗机降落时必须使用大油门的原因，此种狼嚎声也让军事迷回味不已。
维基共享资源中相关的多媒体资源：F-104星式战斗机
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