跳高行动创造的34.5秒爬升到3000米高度 ， 61.6秒爬升到9000米高度 ， 114.5秒爬升到15000米高度 ， 230秒爬升至25000高度（一直到被F-15打破） 。以及在3英里（4.8公里）航线始终以1452公里的时速保持38米以下超低空飞行速度记录 。可以说F-4鬼怪战斗机的加速性能和爬升性能在当时极为强悍 ， 并且在不同高度情况下 ， 都拥有相当优秀表现 。
J79发动机还装备在F-104和以色列幼狮上 ， 甚至80年代初美国还打算用改进型J79发动机装备F-16上面作为军援正是因为F-4战斗机可以出色地兼顾截击、空战以及对地攻击这三个方面 ， 空战还可以同时兼顾高空和低空、高速和低速 ， 使得其战术适用性非常强 ， 赢得了“万能战斗机”的称号 。在英国 ， 英军几乎完全将其当作截击机来使用 ， 安装上自己研发的“天空闪光”中距离空空导弹来拦截苏联轰炸机 。
在以色列 ， 则几乎完全将其当作轰炸机来使用 ， 最早的“炸弹卡车”这一称号就是以色列媒体来形容中东战争中的F-4 。在越南战争中 ， 美军也常利用F-4的多用途性能来迷惑北越防空系统 ， 空战配置的F-4故意在低空低速飞行 ， 挂满炸弹的F-4则在高空踩着油门 ， 误导北越空军弄错拦截方向 。出色的多用途能力也是F-4鬼怪战斗机成为二战后产量最大的重型战斗机原因所在 ， 直到今天 ， 依然有不少国家的F-4鬼怪战斗机作为轰炸机或高速侦察机继续发挥余热 。
像日本和韩国 ， 到现在还装备RF-4战术侦察机 ， 其机首下方突兀的是照相设备但F-4鬼怪也并非没有短板 ， 其最大问题在于滚转性能极差 。为了满足较小翼展范围（甲板占用小）内满足航母起降 ， F-4鬼怪采用上反下单翼设计 ， 机翼相对厚度仅5.1% ， 利用前缘锯齿拉出强烈涡流来增强升力 。但也因此机翼外端并没有设置任何舵面 ， 转向力臂过短 。
为了配平以及减轻重量 ， F-4鬼怪拉长机尾并切除下半部 ， 使用下反式水平尾翼 ， 但这样也导致飞机稳定性太好 。由此导致F-4的滚转性能非常差 ， 早期型的F-4AB滚转性能更是只有120°/秒 。F-4的灵活性是最大问题 ， 最惨的是两次与海航歼-5交战 ， 总成绩为2：0然而在越南战场上 ， F-4碰到的其今后的一生之敌米格-21 ， 偏偏在滚转方面是绝对的王者 。
轻型单发、机首进气、中单翼使得其拥有无与伦比的滚转性能 ， 最大滚转速度达到360°/秒 ， 还是因为这是飞行员人体所能承受的极限 ， 在1.7马赫速度下依然可以进行166°/秒的连续滚转能力 。同时米格-21在空战性能方面其实也非常均衡 ， 同时兼顾高空高速和低空低速 ， 其高速性能与F-4相当 ， 加速性能差但减速性能好；垂直爬升性能不如F-4但水平盘旋性能胜出 。
米格-21利用北越群山峻岭作为掩护 ， 在地面雷达引导下发起突然掠袭 。在贴身肉搏情况下 ， 米格-21神一样的滚转能力 ， F-4鬼怪根本抓不住 ， 而米格-21一旦咬住F-4 ， 对方则很难摆脱 ， 双方空战交换比一度达到1：1 。苏军教官统计过北越这边飞行员平均训练时间仅17周到21周 ， 都是放下锄头没几个月的猴子 ， 美军这边可都是精英飞行员 ， 这样的交换比显然美国吃亏大了 。
冷战时期 ， 米格-21与F-4鬼怪是两大阵营产量最高的机型幸好不久 ， 伊拉克空军的一名飞行员驾驶米格-21-F13战斗机叛逃以色列 ， 美国马上把这架飞机要了过来 ， 进行破解寻找对策 ， 改进战术战法 。对于F-4来说最有效的就是“层层掩护”战术 ， 两队F-4编队 ， 一队在低空 ， 另一队在后方高空一齐推进 。当米格-21掠袭低空编队时 ， 低空编队不与对方进行纠缠 ， 而是立刻开足马力爬升 。
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