Три F-104A были выполнены с ракетным двигателем "Роккетдайн" LR-121/AR-2 тягой 2700 кг специально для высотной подготовки космонавтов. Помимо ракетного двигателя они получили хвостовое оперение по типу F-104B и реактивную систему управления на больших высотах. Первый NF-104A (56-076) полетел в июле 1963 г. Самолет был очень сложен в управлении и это послужило причиной аварии, во время которой в январе 1963 г чуть не погиб "Чек" Ягер. Самолеты использовались два года в школе летчиков- испытателей на Эдвардсе.
"И вот мы уже в пилотажной зоне. Несколько "восьмерок" – инструктор проверяет вашу координацию и работу приборов. Маневр начинается на скорости 840 км/ч с перегрузкой 2-3g. В верхней точке она падает до 280 км/ч, прежде чем самолет вновь устремится вниз по петле. Управляемость на небольшой скорости отличная – мы держимся на дистанции всего 5-6 м за ведущим…"
Первоначально "Старфайтер" предназначался для замены "Супер Сейбра" F-100, но F-104A для этого не годился, и "Локхид" продолжила разработку специализированной версии тактического истребителя (модель 183). В результате появился третий серийных вариант – F-104C, совершивший свой первый полет в 1958 г. На левом борту фюзеляжа была установлена штанга дозаправки топливом в полете. На самолет был установлен двигатель J79-GE-7 тягой 4536 кг (7167 кг на форсаже) – на полтонны больше, чем у предшествующей модели. Это позволило расширить "список" боевой нагрузки согласно запросам тактического авиационного командования.
Первый полет F-104C (56-0883) состоялся 17 июля 1958 г в Палкдейке. Самолеты поставлялись в ТАК с сентября 1958 г по июнь 1959 г. Всего было выпущено 77 F-104C. Первой получило их 479-е тактическое истребительное крыло на базе Джорджи в Калифорнии, которое, впрочем, стало практически единственной частью, использующей этот истребитель-бомбардировщик. В течении 1961 г F- 104С были доработаны по программе "Гриндстоун" – усиления вооружения. Дополнительная пара ракет "Сайдуиндер" AIM-9 подвешивалась на специальной пусковой установке под фюзеляжем – уникальной для ВВС США. Во время берлинского кризиса авиакрыло было переброшено в Германию на базу Битбург. Потом авиакрыло пробыло во Флориде до конца кубинского кризиса, а с ноября 1963 г часть F-104C из 479-го крыла использовалась для различных испытательных полетов в Арктике.
В 1965 г "Старфайтеры" из 479-го крыла ТАК появились на базе Да Нанг в Южном Вьетнаме – всего 25 самолетов. Их пытались использовать по наземным целям, обычно с парой 350-кг бомб. Но боевые качества самолета для действий по наземным целям оказались невысокими, и F- 104С все чаще использовались для прикрытия истребителей-бомбардировщиков в качестве "МиГ-КАП". 20 сентября 1965 г майор Смит был сбит над островом Хайнань китайским истребителем МиГ-19, став единственным пилотом F- 104, попавшим в плен. Всего в Юго-Восточной Азии самолеты 479-го крыла совершили 2269 боевых вылетов, потеряв 9 машин. В 1967 г авиакрыло было выведено из Вьетнама. В 1969 г F-104C были сняты с вооружения и сданы на Дэвис- Монсен. Позже оттуда забрали 16 самолетов для вооружения двух эскадрилий перехватчиков национальной гвардии в Пуэрто-Рико – 198-й и 156-й. В 1975 г их окончательно сняли с вооружения и заменили на "Корсары"-Н A-7D.
Параллельно с F-104C выпускался его двухместный вариант – F-104D. Тактическое воздушное командование требовало учебно-боевой двухместный самолет, а не просто вывозную спарку. В результате F-104D лишился пушки "Вулкан", на зато получил пять пилонов для подвески боевой нагрузки. Первый полет F-104D (57-1314) состоялся 5 октября 1958 г. Всего "Локхид" поставила 21 F-104D, использовавшихся до 1975 г. Таким образом, ВВС США приняли 294 самолета F-104, из которых за 15 лет эксплуатации были потеряны 160 – наивысший "результат" среди истребителей "сотой серии".
"Старфайтер" довольно послушен в управлении и хорошо реагирует на рули, вопреки опасения новичков, походящих к самолету с некоторым предубеждением. Ручкой следует работать энергично, но мягко. Двигатель J79 точно реагирует на малейшее движение сектора газа"
Первоначально ВВС США заказали несколько сот истребителей F-104A, и в соответствии с этим готовилось производство. Но заказ в конце концов был резко сокращен, что привело к образованию избыточных мощностей. Оплаченная американскими налогоплательщиками оснастка с одной стороны оказалась заботой для "Локхида", а с другой позволяла поставлять самолеты за рубеж по цене меньшей, чем американским ВВС. В результате фирма стала предлагать F-104 чуть ли не по демпинговым ценам, активно, как оказалось позже, "смазывая" механизм закупки потенциальных клиентов.
Одновременно по другую сторону океана уже знакомые в истории авиации лица подыскивали самолет, дававший Германии пропуск в клуб "Двух махов". Только что образованные ВВС бундесвера в 1957-58 г выработали требования к такому самолету, причем весьма амбициозные: скорость свыше двух Махов; всепогодность применения; самолет должен был нести ядерное вооружение; новый самолет должен был существовать по крайней мере в опытном образце. Претендентами в то время могли рассматриваться только три самолета: французский "Мираж"-III и американские "Супер Тайгер" F11F-1F "Груммана" и "Старфайтер" F-104 "Локхида". Первый еще доводился, второй не нашел признания в самих США, а третий уже выпускался серийно и был известен своими рекордами. Фирма "Локхид" и американские официальные лица приложили все усилия для получения контракта. Так в июле 1958 г на базе 83-й эскадрильи перехватчиков была сформирована демонстрационная группа, в которую собрали все F- 104В. Она успешно рекламировала творение "Локхида" в Европе перед публикой и официальными лицами.
В печати развернулись споры о возможности крупной закупке "Старфайтера" для ВВС Германии и младших партнеров по НАТО. Ярый сторонник самолета инспектор ВВС бундесвера Каммхубер утверждал, что этот самолет является прорывом в области авиации, который случается раз в десять лет. (Каммхубер, бывший "генерал от ночных истребителей" "третьего рейха", закончил войну командующим частями "Фольксягеров" Не 162 – маленьких аэродинамических уродцев с отвратительной управляемостью. Ничего не напоминает?) В то же время Э.Хартман после посещения в 1957 г учебной эскадрильи F-104 в Неваде и разговора с летчиками высказал мнение, что новый самолет окажется для еще молодых ВВС непосильной ношей. Хартман позже утверждал, что в беседе с Каммхубером с глазу на глаз, он сказал последнему: "Лишь после освоения первых сверхзвуковых самолетов следует устремляться за два звука!"
Тем не менее 24 сентября министерство обороны решило вопрос в пользу "Старфайтера", 6 ноября решение было объявлено официально. Первоначально контракт охватывал поставку "Локхидом" 32 двухместных F-104D, получивших обозначение F-104F, и 66 многоцелевых "Стар- файтеров", получивших обозначение F-104G (германский). Чтобы довести самолет до требований бундесвера, его пришлось модернизировать. По заданию боевая нагрузка определялась в 1800 кг. Это потребовало усилить планер. На самолет был установлен более широкий киль по образцу F-104B и D. Был увеличен запас топлива, установлена новая авионика – локатор F-15A "Норт Америкэн", оборудование для полетов в плохих метеоусловиях. Под крылом установили дополнительные пилоны. Вместо катапультируемого вниз было установлено "нормальное" сидение С-2 "Локхид" (позже их заменили на кресло "0-0" GQ 7 (F) фирмы "Мартин-Бейкер"). Увеличившийся взлетный вес потребовал использования усиленных стоек шасси и колес большего диаметра. Самолет был оснащен двигателем J79-GE-11A тягой 4586 кг (7076 кг на форсаже), и хотя он не развивал большей тяги, чем предшественник, зато он был надежнее. Для улучшения маневренности вдоль всего размаха крыла был установлен автоматический предкрылок.
