F-4A: version de pré-production (45 exemplaires)
F-4B: 1ère version de série (nouveau réacteur, avionique modifiée, 650 exemplaires,
QF-4B: 44 F-4B convertis en drônes pour des tests de missiles
QF-4E et N: avions déclassé transformé en drônes usuellement utilisé comme cible
RF-4B: version de reconnaissance du F-4B (45 exemplaires, US Marine Corps)
F-4C: première version pour l'US Air Force (doubles commandes, avionique modifiée, 583 exemplaires
EF-4C: 36 F-4C convertis en avions de guerre électronique (USAF)
RF-4C: version reconnaissance du F-4C (503 ex)
F-4D: version améliorée du F-4C (nouvelle avionique, 793 exemplaires,
F-4E: ajout d'un canon de 20mm, nouveau radar et nouveaux réacteurs (1ex. )
F-4EJ: version du F-4E spécialisée pour la défense aérienne (140 exemplaires construits sous licence au Japon)
RF-4E: version de reconnaissance du F-4E (environ 140 exemplaires, Allemagne, Israël, Iran, Grèce, Turquie)
F-4F: version simplifiée du F-4E pour l'Allemagne (175)
F-4G Wild Weasel: 114 F-4E convertis en avion de guerre électronique (US Air Force)
F-4J: version finale pour l'US Navy et US Marine Corps (nouveaux réacteurs, avionique améliorée, 522 ex.)
F-4K: version du F-4J pour la Royal Navy (réacteurs Rolls-Royce Spey, avionique modifiée, 48 exemplaires)
F-4M: version pour la Royal Air Force (avionique différente du F-4K, 115 exemplaires)
F-4N: modernisation/prolongement de la durée de vie de 228 F-4B de l'US Navy
F-4S: modernisation/prolongement de la durée de vie d'environ 250 F-4J de l'US Navy et US Marine Corps
Kurnass 2000: version améliorée conçue en Israël