F-104D
F-104G
1958年洛克希希德公司对F-104C进行了重新设计后，出口给意大利等一些欧洲国家和加拿大、日本等国使用。F-104G是在F-104C型飞机基础上重新设计的单座全天候战斗轰炸机。装备J79-GE-11A发动机（军用推力4,540千克，加力推力7,080千克），加强了结构强度，增大了机翼面积，增加了机动襟翼，增加了3个挂架（每个机翼下增加1个，机身下增加1个）。必要时可以卸去机炮而在炮舱内装462升的油箱。洛克希德制造的第1架飞机于1960年6月7日首飞。1960年10月5日首飞，洛克希德公司为美国“军援计划”生产了139架。
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F-104G
在欧州，前西德、荷兰、比利时和意大利4国进行了联合生产：南部集团制造了210架，最后在前西德的施米塞米特公司组装成整机；西部集团制造了188架，最后在比利时的SABCA公司组装成整机，第1架飞机于1961年8月3日首飞；北部集团制造了231架，最后在荷兰的福克公司组装成整机，第1架飞机于1961年11月11日首飞；意大利集团制造了169架，最后由费亚特公司组装成整机，第1架飞机于1962年6月9日首飞；后来，前西德的MBB公司于1971年～1973年又生产了50架，欧州总计生产了848架。
加拿大制造了140架，第1架飞机于1963年7月30日首飞。G型飞机是F-104中生产最多的型别，总数达到了1,127架。目前仍有相当数量的飞机在意大利、希腊、土耳其等和我国台湾省服役。根据不同的作战任务，它可以携带不同数量的武器和副油箱，采用各种作战剖面时的作战半径为370～1200公里。
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