北美航空F-100超級軍刀式噴射戰鬥機（F-100 Super Sabre），於1954年至1971年服役於美國空軍。是為世紀系列之首型戰機，也是第一種實用化的超音速戰機以及首種廣泛利用鈦合金製造的戰機
北美航空（North American Aviation）的F-100 超級軍刀是美國空軍（USAF）第一種正式服役的可在平飛中達到超音速的戰鬥機。雖然F-100 最初是嚴格按照空中優勢戰鬥機進行設計的，但在服役中扮演最多的角色卻是戰鬥轟炸機，並在越戰初期成功執行了大量對地攻擊任務。由於超級軍刀是美國百字頭戰鬥機系列的第一種型號，技術上難免有不成熟之處，再加上倉促上馬，造成生產型飛機存在大量隱患，服役中頻繁墜機。F-100A 生產203 架，墜毀50 架；F-100C 生產476 架，墜毀85 架；生產數量最多的1,274 架F-100D 中有超過500 架毀損於各種事故，安全記錄只能用恐怖來形容。這種飛機能夠大量服役，當然有其中的歷史原因，這要追溯到美國超音速戰鬥機的誕生初期。
溯源
1949 年2 月，北美航空開始研究F-86 軍刀戰鬥機的超音速改型，工程師雷蒙德. 賴斯（Raymond Rice）和埃德加.舒默德（Edgar Schmued，P-51 野馬的設計者）在公司自籌資金的支持下開始研究如何能使軍刀在平飛中達到超音速。研究結果表明：只需將F-86 機翼的後掠角從35 度增加到45 度就可以獲得這項能力，但風洞試驗表明增加後掠角只能使最大速度略微增加，在接近音速時碰到音障，還是無法在平飛中達到超音速。
事實已經顯而易見，僅進行氣動外形的改進還不足以達到超音速的目標，還需要更大的推力——比以前大得多。為此通用汽車（General Motors）的艾利遜（Allison）分部提出一種能夠提供4,082.57 千克推力的J35 發動機改型，幾乎是F-86 的J47 推力的兩倍。通用電氣（General Electric）也提出了J47 發動機改型，額定推力4,264.02 千克，加力推力5,897.04 千克。
1949 年9 月4 日，北美航空決定將全部資源集中在研製F-86D 全天候截擊機的改進型上，以確保具備超音速性能。計劃中採用通用電氣的J47 改型發動機，在10,668 米的高度時將能達到1.03 馬赫的極速。這種“先進F-86D”的機翼後掠角45 度，機身按照面積率修形。但在向USAF 提交方案時卻被否決，USAF 責成北美航空設計一種日間戰鬥機。
在經過了一番修改後，1951 年1 月，北美航空向USAF 提交了“先進F-86E”方案。這是一種高性能日間戰鬥機，在許多方面與“先進F-86D”類似，機身結構基本相同，僅去掉了機鼻進氣口上方的雷達天線罩。USAF 也否決了這個方案，但認為這個設計有發展成空優戰鬥機的潛力。
北美航空的下一個方案被稱為“軍刀45”，“45”指機翼後掠的角度。它結合了“先進F-86D”和“先進F-86E”的特點，動力裝置換為普拉特&惠特尼（Pratt & Whitney）新設計的J57-P-1 渦輪噴氣發動機，最大加力推力6,804.28 千克。估計在10,668 米高空能夠達到1.3 馬赫（1,383.74 公里/小時）的最大速度。作戰半徑1,078.03 公里，戰鬥重量10,773.45 千克，軍械4 門20 毫米T-130 加農炮。
YF-100
軍刀45最後終於成功地吸引了USAF的注意力。北美航空要求USAF出資購買兩架軍刀45原型機，一架用於氣動測試，一架用於武器試驗。
1951年10月，儘管此前有關鍵的研發人員擔心這個以F-86日間戰鬥機為基礎的設計將會過於複雜和昂貴，USAF委員會還是決定啟動軍刀45項目。這是因為隨著韓戰的爆發，美蘇緊張關係一觸即發，空軍委員會此時只希望軍刀45能盡快服役，保證USAF的空中優勢。為了加快服役進度，他們決定不經過原型機的驗證就直接投產軍刀45型飛機。這是一項高風險的決策，借鑒了二戰時期B-29的生產模式，好處是可以使一種還在紙面上的飛機盡快地提供給空軍，但另一方面將要冒極大的技術和成本的風險，因為一旦在原型機試飛過程中發現意想不到的問題，就必須對已服役和正在生產線上的飛機進行改進，並承擔由此帶來的長時間延誤。但考慮到在朝鮮半島的“熱戰”和與蘇聯冷戰的壓力，這個險還是值得冒的，1951年11月1日，空軍與北美航空簽訂了兩架軍刀45原型機和110架生產型飛機的意向合約。
11 月9 日，北美航空的軍刀45 原尺寸模型接受軍方的審查，收到了超過100 項構型修改建議，空軍人員還發現了數項軍械配置缺陷並提出了一些能夠增進飛機性能的修改意見。
1951 年11 月20 日，北美開始了軍刀45 生產型研製工作，公司型號NA-192。1951 年12 月7 日，USAF 正式將軍刀45 的型號定為F-100，成為首架型號過百的美國戰鬥機。兩架原型機的型號為YF-100，公司型號NA-180，生產型為F-100A。
1952 年1 月3 日，空軍正式簽署了兩架YF-100 原型機的採購合約，2 月11 日，又簽署了購買23 架F-100A 的合約。由於購買這些飛機使用了USAF1952 財年的資金，所以飛機的尾碼是52 開頭。
經過模型審查之後，北美航空根據建議對機身進行了修形，加大細長比，並採用了延伸的蛤殼狀座艙蓋。將平尾移到比機翼低的位置，希望在高功角狀態時平尾可以不受機翼氣流的影響，保持效率，遏制以前後掠翼飛機在此狀態突然上仰失速的危險趨勢。這種致命的現像被稱為“軍刀之舞”，已經導致了大量F-86 事故。低置平尾在一架YF-86D（序列號50-577）上經過了測試驗證。
1952 年6 月23 日，USAF 核准了設計改動，但要求北美航空考慮安裝外部武器掛架，並使用非自封油箱代替現有的自封軟體油箱以減輕181.45 千克重量。
在最後的設計階段，北美航空的工程師為減少阻力和增加發動機推力作出了數項改動，首先是改用具有銳利邊緣的進氣期唇口，並將機鼻加長22.86 厘米，可以改善進氣流場並在超音速狀態下向發動機輸送更高密度的空氣；另外將平尾和垂尾的厚度/弦長比減小到0.035，進一步減小阻力，但是後者沒有來得及應用在兩架原型機上。所有的改動於1952 年8 月26 日被空軍核准。此時USAF 還增訂了250 架F-100A。
由於設計的改動，YF-100 的型號也遞增為YF-100A。YF-100A 的主翼厚度/弦長比為0.082，比F-86 的0.1 降低了許多，此外在機翼前緣還安裝了具有翼剖面的前緣縫翼，使得機翼的厚度/弦長比進一步降到了0.07。副翼安裝在機翼後緣的內側而不是傳統的外側，以減少高速時副翼偏轉造成的主翼扭曲。由於YF-100A 沒有襟翼，作為補償，前緣縫翼可以根據受到的氣動力在低速時自動沿著導軌向前伸出並呈略微下傾狀，與主翼之間的間隙可以加快流經機翼上表面的氣流速度，增加起降時的升力，並可以避免機翼抖振、增進近失速時的橫向控制、並且能做出更小的轉彎動作。
YF-100A 的機腹安裝有一片可收放的減速板，垂尾高而後掠，厚度很薄。主起落架向內收起在機身內，雙輪前起落架向後收入。機翼內沒有設置油箱，所有內部燃料都容納在5 個非自封軟體油箱內，總容量2,838.75 升，此外翼下掛架還可以掛載兩個容量為1,040.88 升的副油箱。
F-100 在初始設計中就考慮到要採用耐熱鈦材料，這也是在飛機製造中首次大量鈦合金。事實上，北美在生產超級軍刀的過程中消耗了美國鈦年產量的80%，這種比率一直持續到1954 年。鈦是一種強度極高並且很輕的金屬，比鋁更耐熱，但是具有脆性並且難於加工，大量使用鈦材料使超級軍刀成本直線上升。
四門T-160（後改為M39）加農炮，對稱安裝於座艙下方機身的兩側，每門帶彈275 發。座艙內安裝一具A-4 測距瞄準具，可以自動計算彈著點，測距信息由安裝在進氣口上方電介質面板後的砲瞄雷達提供。
YF-100A 的動力裝置是普惠的J57-P-7，額定推力4,232.26 千克，最大加力推力6,713.58 千克。但在實際使用中發動機沒有被調校到可以達到全功率的狀態，最大推力沒有達到以上數字。1952 年8 月26 日，USAF 將F-100A 的定購數量增加到273 架，另加一架靜力試驗機
YF-100A 52-5754
在第一架YF-100A 接近完工時，空軍認識到僅憑兩架原型機不足以完成試飛工作，於是決定將首批10 架F-100A 都作為試驗用機。
1953 年4 月24 日，首架YF-100A（52-5754）終於出廠，並在高度保密的情況下，從北美洛杉磯工廠轉移到愛德華茲（Edwards）空軍基地。北美公司試飛員喬治.S.韋爾奇（George S. Welch）在1953 年5 月25 日駕機作了處女航，並在這次飛行突破音速。7 月6 日，YF-100A 在一次從15,545 米高空開始的俯衝中達到了1.44 馬赫的速度，創下了新的速度紀錄。
YF-100A 52-5754 在愛德華茲空軍基地上空
在初期的試飛中YF-100A 遭遇到了方向舵顫振的問題，安裝了方向舵液壓阻尼器後解決。USAF 試飛員飛過YF-100A 後認為其性能比空軍現有的戰鬥機都優越，但是也發現了有可能影響飛機服役進度的若干嚴重缺陷：起降時前向視野很差；高速平飛時縱向穩定性不足；低速操縱性差，並有偏航和顛簸失速的傾向；左翼掛架投放失靈；在沒開加力的情況下爬升速度太慢，到達12,192 米高度要耗時16 分鐘；接地速度太大造成著陸困難。
完成首飛的YF-100A 著陸在跑道上，注意進氣口上方的長空速管，下方的短空速管，與上兩張圖片中正好相反
1953 年9 月15 日第二階段試飛工作完成，YF-100A 已經完成了39 次飛行，總時數19 小時42 分鐘。
1953 年10 月14 日，第二架YF-100A（52-5755）首飛。
YF-100A 飛行仰視圖，具有標誌性的45 度後掠翼
為了炫耀新式戰機，USAF 決定使用YF-100A 原型機來打破速度紀錄。當時的直線速度紀錄是道格拉斯XF4D-1天光（Skyray）創造的1,212.22 公里/小時，需要在一段3 公里直線航線上從兩端通過兩次，計算平均成績。超級軍配刀的速度必須要超過原紀錄百分之一以上，才能承認為新紀錄，這就意味著3 公里航線的平均時速至少達到1,224.29 公里。弗蘭克K. （皮特）埃佛勒斯（Frank K. (Pete) Everest）中校被選中進行破紀錄飛行。他的第一次嘗試在薩爾頓海（Salton Sea——美國加州東南部帝王谷（Kings Ganyon）中的一個鹽湖，1905 年以前一直被稱為薩爾頓灰岩坑，是被鹽覆蓋的低地，1905 年科羅拉多河的洪水形成了此湖）上空展開，埃佛勒斯中校駕駛YF-100A（54-5754）在3 公里航線上空進行了4 次穿越，平均時速1,219.22 公里，比天光快但並未超出百分之一，因此未被承認。在首次嘗試受挫後，YF-100A 又轉向打破15 公里航線的速度紀錄，這裡沒有“百分之一”的限制，根據國際航聯（FAI）的規則，任一航向上的最快速度都可被計為正式的世界紀錄。1953 年10 月29 日，埃佛勒斯中校以1,215.03 公里/小時的平均速度創造了新的世界速度紀錄。在整個破紀錄飛行中，埃佛勒斯中校駕機始終保持離地高度30 米，這也是航空史上最後一個在低空創造的紀錄。
喬治.S.韋爾奇與YF-100A 首架原型機
YF-100A 性能規格表：
發動機：一具普拉特&惠特尼XJ57-P-7渦輪噴氣發動機，最大推力4,309.38千克，加力推力5,987.77千克。
尺寸：翼展11.15米，全長14.36米，全高4.95米，翼面積34.97平方米。
性能：最大速度1,061.94公里/小時（@13,213.08米），著陸速度257.44公里/小時。初始爬升率3,810米/分。
實用升限16,032.48米。
正常航程679公里，最大航程2,268.69公里。
燃料總容量4,947升。
空重8,226.38千克，正常起飛重量11,244.76千克。
F-100A
F-100A（公司型號NA-192）是超級軍刀的第一個生產型號。首架F-100A（52-5756）在1953 年9 月25 日出廠，並在10 月29 日首飛，試飛員仍是喬治.韋爾奇。而這一切僅僅發生在第二架YF-100A 原型機首飛後兩星期，超配刀項目正以驚人的速度進展。
F-100A 在大多數方面都與YF-100A 相似，只是垂尾截短，並在垂尾後上方安裝了一個突起的放油管。
在USAF 的藍圖中，F-100A 被設定為日間空優戰鬥機，並被描繪成F-86A/E/F 軍刀的理想繼任者。F-100A 安裝四門20 毫米龐蒂亞克（Pontiac）M-39 加農炮，每門帶彈200 發。M-39 已經安裝在F-86F 上在朝鮮半島戰場進行過實戰測試，當時稱為T-160，射速每分鐘1,500 發，初速1,005.84 米/秒。
F-100A 座艙
1953 年11 月底，首批三架F-100A 開始交付喬治（George）空軍基地，裝備戰術空軍司令部第479 日間戰鬥機大隊第436 日間戰鬥機中隊。這個大隊在1954 年9 月29 日具備了F-100A 操作能力。
第1 日間戰鬥機中隊的F-100A 編隊飛行在莫哈韋沙漠上空
1953 年年底，由於共和（Republic）公司的後掠翼F-84F 雷電（Thunderstreak）戰鬥轟炸機沒有達到預期標準，戰術空軍司令部推薦發展超級軍刀的戰鬥轟炸機型號。1953 年12 月31 日，USAF 指示北美其訂購的最後70 架F-100A 要修改成戰鬥轟炸型，並指定型號為F-100C。第四F-100A（52-5759）被選為F-100C 原型機，每側翼尖延長30.48 厘米，以改良滾轉特性並降低失速速度。由於延長翼尖很有益處，所以從第101 架F-100A 開始也引入了此項改動。
第11 架F-100A 起，引入了可收放的尾撬，避免在高攻角著陸時對後機身造成意外損傷。
第24 架F-100A 起引入了偏航阻尼器，從第154 架起引入了俯仰阻尼器，以提高操縱品質。
自F-100A 服役以來，USAF 飛行員就一直報告說他們的F-100A 存在穩定性和控制方面的問題，當機翼掛有副油箱時問題尤為嚴重。他們懷疑這是垂尾面積不夠大，不足以維持方向穩定性造成的。結果，大多數早期的F-100A 從未飛到過性能包線的極限。北美公司一直不肯承認這是由於愚蠢的垂尾設計造成的。災難終於發生了，1954 年10 月12 日，當天經驗豐富的試飛員喬治.韋爾奇駕駛第9 架生產型F-100A（52-5764）進行一項俯衝極限性能測試，在一個高G 拉起後，F-100A 空中解體。韋爾奇彈射成功，但是被座艙部分的一大塊金屬刺入體內受重傷。11 月8 日，進行訪問的英國皇家空軍軍官杰弗裡.D. 斯蒂芬森（Geoffrey D. Stephenson）駕駛一架F-100A，由於失去控制墜毀在埃爾金（Elgin）空軍基地而罹難。11 月9 日，弗蘭克.N.艾默里（Frank N. Emory）少校駕駛F-100A（52-5771）在內華達州上空進行射擊訓練時失去控制墜毀，幸好艾默里安全彈射。11 月10 日，USAF 下令F-100A 全部停飛，總數大約是70 架，另外在工廠中還有108 架超級軍刀已經組裝完畢等待交付。
兩架F-100A-10-NA 與前輩F-86 的合影，注意早期型F-100A 的短垂尾
這些改動工程浩大，並且已有的F-100A 也要按照這個標准進行修改。第34 架超級軍刀成為首架完成修改程序的飛機，首批11 架完成修改的飛機由北美航空進行工程飛行測試。由於生產線並未停工，所以直到第184 架飛機起，這些修改才被完全引入生產線。已完工但還未交付的飛機（第68 架到第112 架）在北美的機庫中完成了改裝。1954 年春，北美洛杉磯工廠正式向空軍交付修改過的F-100A，1955 年2 月初，停飛命令被撤銷。
改裝前後的垂尾對比，這兩架飛機同為F-100A-5-NA
1955 年9 月，第479 日間戰鬥機聯隊在喬治空軍基地完成了改進型F-100A 的初始操作性性測試。1955 年末，來自佛羅里達州艾爾金空軍基地USAF 航空試驗場司令部的飛行員參與了評估F-100A 服役適用性的“Hot Rod計劃”（Hot Rod——舊車改裝的高速大馬力汽車），他們對F-100A 的評價與人們對YF-100A 的評價類似——性能很好但仍然存在一些適用性缺陷，並不是一種非常好的晝間戰鬥機。可見F-100 並不受飛行員們的歡迎。
從第167 架F-100A 起開始裝備J57-P-39 發動機，推力與P-7 相同，可靠性加強。
1955 年2 月26 日，F-100A 彈射座椅經受了一次驚心動魄的考驗，公司試飛員喬治.F.史密斯（George F. Smith）的F-100A（53-1659）液壓系統出故障鎖住，飛機在無控狀態下向地面俯衝，他不得不在1.05 馬赫的速度下在低空彈射，遭受重傷，但傷癒後恢復了飛行，這應該是航空史上的第一次超音速彈射。
最後一架F-100A 於1955 年7 月交付USAF，F-100A 總共生產了203 架。
因為F-100A 並沒有被視為一種真正有效的空優戰鬥機，所以在USAF 中的服役經歷非常短暫，大多數的飛機自1958 年起從USAF 退役，退役後的飛機被轉交給空中國民警衛隊（ANG）或進入內利斯（Nellis）空軍基地封存。
1959 年中期，15 架封存的F-100A 轉交給了中華民國空軍，1960 年，中華民國又獲得了65 架F-100A。
中華民國空軍的F-100A，這架垂尾上無RWR 天線
ANG 首個接收F-100A 的單位是新墨西哥州ANG 第188 戰術戰鬥機中隊，1958 年4 月開始接受。到1960 年，ANG 的F-100A 總數達到70 架。1961 年柏林危機時，許多ANG 和空軍預備役單位轉為現役，由此有相當一部分F-100A 又重回USAF 編制。
ANG 的F-100A，注意副油箱邊的響尾掛架，1963
儘管不被空軍看好，這些F-100A 在1962 年初柏林危機結束，ANG 單位在解除現役後被USAF 保留，其中多數用於飛行員訓練任務，不擔負作戰任務。
後來在這些F-100A 中，又有38 架轉交給中華民國。中華民國空軍最後獲得了總數為118 架的F-100A，佔F-100A 生產總數的58%。這些F-100A 在被送到中華民國前大部分改裝了F-100D 後期型標準的垂尾，具有雷達告警能力。
中華民國空軍的 F-100A，交付前已經升級為F-100D標準的垂尾，可以看到AN/APS-54雷達告警接收機的天線
F-100A 有著令人汗顏的安全記錄，甚至在更換了較高的垂尾後也是如此。在服役期間，大約有50 架F-100A 在事故中損失，占生產總數的25%。1970 年初，最後一架F-100A 推出USAF 現役，ANG 在1967 年失去了最後一架F-100A。
國家航空諮詢委員會（NACA，NASA前身）使用一架早期型F-100A（52-5778）用於穩定性和操控性測試。NACA 試飛員斯科特.克勞斯菲爾德（Scott Crossfield）在1954 年秋末駕駛這架飛機試飛，確定滾轉時的慣性耦合（飛機滾轉時產生的縱軸搖擺現象）邊界。
NACA 使用的52-5778
F-100A 性能規格表：
發動機：一具普拉特&惠特尼J57-P-7/39渦輪噴氣發動機，最大推力4,400.10千克，加力推力6,713.56千克。
尺寸：翼展11.82米，全長14.36米，全高4.68米，翼面積35.82平方米。
性能：最大速度1,222.84公里/小時（海平面），1,370.87公里/小時（10,668米）。初始爬升率7,254.24米/分。實用升限13,685.52米，作戰升限15,544.80米。正常航程576.02公里，最大航程2,082.05公里。燃料總容量4,897.79升。空重8,249.06千克，正常起飛重量11,338.65千克。
軍械：4門20毫米龐蒂亞克M-39機砲，每門帶彈200發。兩個翼下掛架，可掛載最大454千克炸彈。
RF-100A
1954 年9 月，6 架接近完工的F-100A 被從生產線上抽出用於改裝無武裝的照相偵察機，型號為RF-100A，這6 架飛機的序列號分別是53-1545~1548，55 -1551，55-1554。拆除前機身的機砲並代之以5 具偵察照相機，鏡頭分別朝向前方和兩側。由於照相繫統無法完全容納入機身，所以不得不設置了突起的鼓包，從前風擋位置一直延伸到主翼後緣，成為RF-100A 的明顯識別特徵。RF-100A 可以攜載4 個副油箱而不是F-100A 的兩個，因為典型的任務剖面需要RF-100A 進行長時間高速加力飛行，而且不會有空中加油。因為突起的鼓包，RF-100A 獲得了“漂亮小鳥”（Slick Chick）的綽號。
RF-100A 55-1551
RF-100A 執行的任務相當危險和秘密——冷戰時期飛越歐洲蘇占區偵察，當時只有很少的RF-100A 照片被公開出版，服役資料也少得可憐。RF-100A 高速穿越鐵幕，拍照，並在敵防空火力有反應之前逃之夭夭，關於這些任務的細節至今仍未被披露，既然冷戰早已結束，籠罩在RF-100A 上的神秘面紗最終會被揭去。
時至今日，RF-100A 的照片也寥寥無幾
1961 年末，4 架RF-100A 被移交給中華民國空軍。一般認為這些飛機是在美國情報機構的控制下對大陸地區進行偵察，但這些任務的細節仍在保密中。
F-100C
F-100C 戰鬥轟炸機是超級軍刀家族中首個真正具備作戰能力的型號，歷史可以追溯到YF-100A 首飛之前的1952 年10 月，USAF 要求北美為超級軍刀研發機翼油箱，1953 年7 月，USAF 又要求新的“濕”機翼必須有足夠的強度以掛載外部載荷。新型機翼最後應用在了F-100C 的設計中。
前面提到過，USAF 改變F-100A 的定購數量，將最後70 架改為戰鬥轟炸機構型，型號定為F-100C，公司型號NA-214。1954 年2 月24 日，空軍又增訂了230架F-100C。
第四架F-100A（序列號52-5759）被作為F-100C 的原型機並加以改裝，延長翼尖。由於在一個已經完成的機體上換裝“濕”機翼十分困難，52-5759 保留了“幹”機翼，並於1954 年7 月26 日首飛，後來又改裝高垂尾。
F-100C 甩投核彈
F-100C 的機翼結構中增加到了6個承力點，用於安裝可拆卸掛架，可掛載包括副油箱、凝固汽油彈、通用炸彈、機載高速火箭，“特殊載荷”——MK-7核彈，載彈量2,268.09 千克。另外機翼結構進行了局部加強以承受武器釋放時帶來的突然衝擊。
這架F-100C-1-NA 左翼下掛載核彈模擬彈進行訓練
為了適應載油的“濕”機翼，機翼的整體管線系統必須重新分配，在蒙皮與框架的螺釘接合處都注射密封材料防止洩露。在最終的設計中，F-100C 的“濕”機翼可以容納1,707.04 升燃料，使內部載油量從F-100A 的2,816.04 升增加到6,063.57 升。
F-100C 具備單點式壓力加油口，比起F-100A 的重力加油方式來是一大進步，安裝在機翼上的可拆卸空中受油管使F-100C 具備了空中加油能力。
第一架生產型的F-100C（53-1709）於1954 年10 月19 日下線，由於此時所有F-100A 都在停飛中等待解決垂尾問題，所以這架飛機被USAF 有條件的接收。1955 年1 月17 日，北美試飛員喬治.霍斯金斯（George Hoskins）駕機首飛。這架飛機具有F-100A 早期型的短垂尾，後改裝高垂尾。
1954 年5 月27 日，USAF 將F-100C 的訂購總數增加到564 架，是最初的兩倍多，但在9 月27 日又重新修訂了合同，將最後的224 架改為F-100D。
F-100C 是超級軍刀的第2 個生產型號，外觀上與F-100A 相差甚小
1954 年10 月11 日，北美在俄亥俄州哥倫布市（Columbus）工廠成為超級軍刀的第二個生產基地，哥倫布廠生產的F-100C 的公司型號為NA-222。為了與加州工廠生產的飛機進行區別，方便後勤維護，空軍規定F-100C 型號後增加後綴，哥倫布廠是“NH”，加州廠是“NA”。哥倫布廠只生產過25 架F-100C，後來就轉產221 架F-100D 了。1955 年9 月8 日，哥倫布廠生產的第一架F-100C（55-2709）首飛。
除了通常的1,040.88 升副油箱外，還為F-100C 準備了757 升的副油箱。但是在同時掛載兩個1,040.88 升（機翼內側）和兩個757 升（機翼外側）副油箱時會出現縱向穩定性問題，在高速巡航時尤為嚴重。安裝通常的思路，唯一的解決之道就是繼續增大垂尾面積，但是這不僅昂貴，而且耗時，最終使用一種1,703.25 升的副油箱同時取代1,040.88 升和757 升的油箱，但是這種巨大的副油箱成本太高且極少使用，所以最後換成了折衷的1,267.98 升副油箱。
翼下掛滿炸彈的F-100C，注意空中受油管
F-100C 自1955 年4 月起交付戰術空軍司令部。德克薩斯州福斯特（Foster）空軍基地的第450 晝間戰鬥機中隊成為首個裝備F-100C 的單位，並於1955 年7 月14 日具備作戰能力。1956 底，F-100C 進入駐紮在日本的第五空軍第8 戰鬥轟炸機大隊服役。
首批F-100C 中有少數安裝J57-P-7 發動機，額定推力4,400.10 千克，加力推力6,713.56 千克。多數F-100C（一直到第101 架）的動力裝置是J57-P-7 的改進型J57-P-21，-21 型額定推力4,626.91 千克，加力推力7,257.90 千克，並且在高空能提供更大的推力，使F-100C 最大時速增加約64.36 公里，爬升至10,668 米耗時減少10%。
F-100C 的較嚴重的問題之一與F-100A 相同：在高速時有偏航並進入無控滾轉的傾向。從第146 架F-100C 開始，引入了偏航阻尼器。這一改進似乎有助於減輕這一個問題，所以先出廠的F-100C 都進行了此項改裝。
從第301 架F-100C 起，俯仰阻尼器被加入到平尾控制系統中，這將幫助衰減超級軍刀的縱向振盪。
為了解決J57 發動機壓縮機失速的問題，在發動機內部安裝減壓閥以避免出現氣體堆積現象。
1955 年8 月20 日，賀瑞斯.A.漢斯（Horace A. Hanes）上校駕駛F-100C 創造了新的世界速度紀錄。他在莫哈韋（Mojave）沙漠上空12,192 米高空的一段15-25km 航線上來回跑兩次，平均時速1,322.82 公里，成為航空史上的首個超音速世界紀錄，也是首個在高空創造的的紀錄，以往的紀錄都是在超低空創造的。
1955 年9 月4 日，卡洛斯. 塔爾博特（Carlos Talbott）上校駕駛F-100C 橫越美國東西海岸，平均時速982.66 公里，總里程3,740.93 公里。由於這個壯舉，卡洛斯. 塔爾博特上校被授予邦迪克斯（Bendix）獎杯（文森特.邦迪克斯（Vincent Bendix）為橫越美國大陸的飛行競賽設立的獎杯）。
F-100C 生產總數為476 架，最後一架於1956 年7 月交付。
曾有超過150 架F-100C 部署在歐洲，主要基地在德國的比特堡（Bitburg）、福斯滕費爾德布魯克（Furstenfeldbruck）、蘭德斯吐爾（Landstuhl）、以及西部的哈恩（Hahn） ，另外還部署在了摩洛哥和荷蘭。
USAF 的F-100C 服役生涯也很短暫，迅速被F-100D 替代。退出一線後的F-100C 轉交給ANG，1959 年中期ANG 的第一個中隊開始裝備F-100C。空軍剩餘的F-100C 在1950 年代末大多用於訓練任務。
紐約ANG 的F-100C
1961 年10 月1 日，甘迺迪（Kennedy）總統在柏林危機之後動員ANG，大部份被動員的ANG 中隊部署到了歐洲以增強北約軍力，但是其中3 個裝備較新F-100C 的ANG 中隊留在了美國，分別是第120 戰術戰鬥機中隊，華盛頓特區ANG 的第121 戰術戰鬥機中隊和第136 戰術戰鬥機中隊。所有的這些ANG 中隊於1962 年8 月解除動員。
到1966 年中期，ANG 共擁有210 架F-100C。但是由於“普韋布洛”（Pueblo）間諜船事件，1968 年1 月25 日，詹森總統動員了主力預備役部隊，其中包括8 個裝備F-100C 的ANG 中隊。到1970 年3 月，這些F-100C 開始分階段解除動員，1970 年末，ANG 的F-100C 數量又恢復到210 架。
後來ANG 的F-100C 又被徵召入越戰，總數為4 個ANG 中隊（分別來自科羅拉多、愛荷華、紐約和新墨西哥），這也是越南戰場上F-100C 的唯一來源。
塗有東南亞迷彩的F-100C 54-1815
科羅拉多ANG 的F-100C，疑為越南拍攝
USAF 雷鳥飛行表演隊在1956 年到1964 年間裝備F-100C，塗上生動的紅、白、藍色彩，並在機腹上繪上傳統的雷鳥圖案，1964 年這些飛機被F-100D 代替。
雷鳥飛行表演隊裝備過的F-100C
F-100C 的安全記錄也不是很好，476 架中有85 架發生重大事故。
在F-100C 退出現役後，其中一些被用於測試用途。NACA 使用了兩架F-100C（53-1712/1717）和一架JF-100C（52-1709，測試用臨時型號）。其中一架F-100C 用來測試俯仰運動阻尼器，另一架用於伴飛。JF-100C 用於和X-15 及超音速運輸機有關的變穩研究。F-100C 54-1964 被借給埃姆斯（Ames）研究中心用於測試一種附面層控制系統，這架飛機有一個較厚的進氣口和下垂的機翼前緣，有一個管道可以從發動機壓縮機將高壓空氣引到機翼前緣吹除附面層。
F-100C-1-NA 54-1753 在俄亥俄州萊特-帕特森（Wright-Patterson）空軍基地的USAF 博物館展出。
USAF 博物館中的F-100C
F-100C 性能規格表：
發動機：一具普拉特&惠特尼J57-P-21渦輪噴氣發動機，最大推力4,626.91千克，加力推力7,257.90千克。
尺寸：翼展11.82米，全長14.36米，全高4.72米，翼面積35.82平方米。
性能：最大速度1,222.84公里/小時（海平面），1,486.72公里/小時（10,668米）。初始爬升率6,583.68米/分。實用升限14,965.68米。正常航程920.35公里，最大航程3,143.99公里。內部燃料總容量6,442.07升，掛載副油箱後總容量8,096.12升。空重8,741.23千克，正常起飛重量12,513.98千克，最大起飛重量14,794.78千克。
軍械：4門20毫米龐蒂亞克M-39機砲，翼下6個掛架，共可掛載2,268.09千克載荷。
F-100D
F-100D（公司型號NA-223，-224，-235，-245）是F-100C 的改進型號，也是超級軍刀家族中生產數量最大的，共1,274 架。
F-100D 是純粹的戰鬥轟炸機，在設計上沒有向次要的空優任務進行讓步。F-100D 翼根弦長增加，翼面積增加到37.22 平方米。與早期超級軍刀不同，F-100D 配備了著陸襟翼，使得機翼後緣根部的後掠角減小，機翼後緣形成連續彎度。翼下有6 個承力點，為投擲核彈準備了彈射釋放掛架。為了增強縱向穩定性，增加了垂尾和方向舵的面積，在方向舵上方有一個較大的方形突起，內置AN/APR-26（v）後向雷達告警天線和放油管。F-100 機鼻內保留了早期F-100 的AN/APR-25（v）砲瞄雷達，還裝備了明尼阿波利斯-霍尼維爾（Minneapolis-Honeywell）自動駕駛儀，在F-100D飛向目標途中，飛行員可以解放出來專注於導航和戰術。改良的電子低空轟炸系統可以投放MK-7，MK-38 或MK-43 核彈，也可掛載6 枚340.21 千克或4 枚453.62 千克常規炸彈。
新出廠的F-100D-20-NA
第一架F-100D（54-2121）於1956 年1 月24 日首飛，飛行員丹.達內爾（Dan Darnell）。USAF 於1956 年9 月起接受F-100D，維吉尼亞州蘭利（Langley）空軍基地的第405 戰鬥轟炸機聯隊成為首個裝備F-100D 的單位。F-100D 迅速取代了多數USAF 聯隊裡的F-100C。到1956 年底，戰術空軍司令部已列裝79 架F-100D，並且在諸如日本、法國、摩洛哥的海外基地部署了136 架F-100D。
與A 型與C 型一樣，F-100D 也備受缺陷的折磨，在早期服役過程中，就發現了一些較大的缺陷，如電子系統不可靠、自動駕駛儀與低空轟炸系統之間的聯接不完善、MA-3 火控系統的精度有問題等。但在這些問題解決之前，大量F-100D 已經開始裝備部隊了。
早期型F-100D-20-NA 的儀表盤
從第184 架F-100D 起，具備了掛載GAR-8（後來的AIM-9B）響尾蛇紅外空對空飛彈的能力。在這之前，有6 架經過修改的F-100C 測試了響尾蛇飛彈。
同樣也是在第184 架F-100D 上，增加了機腹中線掛架，可以掛載“特殊載荷”——核武器，這樣F-100D 的左翼中間掛架和機腹掛架都可以掛載核彈。這些核彈包括Mk 7、Mk 28 EX、Mk 28 RE、Mk 43、TX-43 和TX-43X1，當量從千噸級到千萬噸級。F-100D 的AN/AJB-1B 低空轟炸系統可以根據A-4 陀螺儀提供的信息計算出投擲核彈所需的投放數據。在典型任務中，F-100D 以大約804.50 公里/小時的速度接近目標，在目標前方拉起，核彈會在計算機的控制下釋放，飛機繼續完成筋斗，在頂點滾轉後反方向全加力脫離。
塗有標準東南亞迷彩的F-100D 55-3665
1959 末，65 架F-100D 經過改裝具備攜載馬丁（Martin）GAM-83A 小牛頭犬（Bullpup）空對地飛彈的能力。小牛頭犬是一種目視遙控飛彈，飛行中飛彈的尾部會發出持續閃光，飛行員通過瞄準具來判斷飛彈與目標間的位置並使用搖桿遙控飛彈撞向目標。GAM-83A 與早期的小牛頭犬相比，改良了無線電導引系統，載機-飛彈-目標無需在一直線上，允許有位移。由於小牛頭犬飛彈交付的延誤，第一個裝備GAM-83A 飛彈的F-100D 中隊直到1960 年12 月才具備作戰能力。不幸的是這種飛彈在越南戰場上被證明一無是處，在進行了幾次投射後就被停止使用。
GAM-83A 小牛頭犬（Bullpup）空對地飛彈，後改為AGM-12B
哥倫布工廠也生產了F-100D，首架哥倫布生產的F-100D（公司型號NA-224，序列號55-2734）在1956 年6 月12 日首飛。哥倫布工廠在1957 年12 月停產F-100D。
F-100D 自動駕駛儀問題的解決比預期的更耗時。最初準備從第184 架F-100D 開始就採用改良的自動駕駛儀，結果一直拖到了第384 架。已經服役的F-100D 後來都換裝了了新型自動駕駛儀。
最後148 架F-100D 具備零距離發射（ZEL）能力。最後一架F-100D 於1959 年8 月加州工廠下線。
F-100D 在服役中問題不斷，首先是發動機軸承和加力燃燒室供油系統故障；另外如果炸彈裝載工序不當，在飛行中炸彈就會從翼下掛架被無意釋放；高G 機動時，空中受油管會被從機翼上扯下，這個問題嚴重到在一段時期內，幾乎所有F-100D 的受油管都被拆除等待翼下安裝點的加固。
1960 年代初，服役中的F-100D 不得不經歷繁多的修改，以至於到後來沒有兩架F-100D 完全一模一樣了，這對維護工作和備用庫存是一個夢魘。從1962 年起，大約700 架F-100D 型和F 型根據“鋼絲計劃”（Project High Wire）進行了一系列的標準化和升級改裝。此計劃的目標就在於：擴展F-100 所能掛載的常規武器的種類，除去多餘重量，使座艙標準化並徹底重新排線。在外觀上，經過“鋼絲計劃”改裝的飛機最顯而易見的就是後機身下安裝的彈簧鋼尾鉤，這個尾鉤並不是為上艦準備的，而是用於在著陸失敗時用於鉤住跑道盡頭的攔阻索防止衝出跑道。所有改裝過的飛機在生產批次號後都遞增一位，例如F-100D-25-NA 改裝後變成F-100D-26-NA，“鋼絲計劃”於1965 年完成。
甚至在完成“鋼絲計劃”後，F-100D 的問題依然不斷。起落架和減速傘故障導致了許多事故；J57-P-21 發動機壓縮機失速依然頻繁發生，最後解決方法之一是在F-100D 上安裝F-102 截擊機的加力燃燒室部件。
F-100D 曾被廣泛用於越戰。最初部署在菲律賓的一些F-100 於1962 年5 月轉移至泰國，用於轟炸寮國西北部的愛國陣線。從1964 年2 月起，F-100 部署在南越。1964 年6 月9 日，F-100D 進行了越戰的第一次戰鬥，第615 戰術戰鬥機中隊的8 架F-100D 襲擊了寮國川壙（Plaines des Jarres）的目標。1964 年8 月18 日，F-100D（56-3085）在寮國上空被擊落。
F-100D 在越南上空投下兩枚500 磅低阻炸彈
北部灣事件之後，USAF 的F-100D 開始在北越上空執行任務。這些任務通常有兩種類型，一是米格機戰鬥巡邏，保護攻擊機免受北越飛機的攻擊；二是戰鬥轟炸任務，掛載常規炸彈轟炸地面目標。1965 年4 月1 日，F-100D 為轟炸北越清化大橋的F-105 護航，遂行米格機戰鬥巡邏。
在這些轟炸行動中，米格機會試圖從機群後方悄悄接近，然後作打了就跑的攻擊。北越飛行員一開始小看了F-100D ，缺乏有效的雷達且沒有先進的空對空飛彈。但是在每一次米格機試圖接近時都遭到了F-100 的攔截。
到了1967 年6 月，美國本土只剩5 個F-100 中隊，其餘的中隊都被調往越南參與迅速升級的戰爭。雖然存在著一些維護上的困難，但是F-100D 顯示出了對東南亞悶熱多雨的氣候和粗糙機場很好的適應能力。在一段時間內，F-100 甚至創造了越南戰區飛機最好的維護紀錄。但作為戰術轟炸機來說，F-100D 比不上F-105 和F-4，F-105 的載彈量更大，速度更快，除此之外，F-105 的結構為低空高速飛行作了加強，這點是F-100 不具備的。從1965 年中期開始，F-100D 戰鬥轟炸機主要使用於南越戰場，將北方留給了F-4 和F-105。在南越，F-100 成為有效的地面支援飛機，擊退了敵人的多次進攻。
F-100D 向越南叢林投下凝固汽油彈
從1960 年代末至1970 年代初，F-100 逐漸從越南戰場上撤出，被更強大的F-105 與F-4 所替代。最後一架F-100D 於1971 年7 月離開越南。
下述戰術空軍聯隊裝備了F-100D：
第3戰術戰鬥機聯隊（90，416，510，531中隊）
第27戰術戰鬥機聯隊（481，522，523，524中隊）
第31戰術戰鬥機聯隊（306，307，308，309中隊）
第354戰術戰鬥機聯隊（352，353，355，356中隊）
第401戰術戰鬥機聯隊（612，613，614，615中隊）
第474戰術戰鬥機聯隊（428，429，430，478中隊）
第20戰術戰鬥機聯隊（55，77，79中隊）
第48戰術戰鬥機聯隊（492，493，494中隊）
第50戰術戰鬥機聯隊（10，81，417中隊）
第405戰術戰鬥機聯隊（511中隊）
從越南歸來後，多數USAF 的F-100D 轉入ANG 服役。實際上ANG 在1969 年就獲得了首批F-100D，愛荷華州ANG 第174 戰術戰鬥機中隊成為首個裝備F-100D 的單位。但是由於越南戰爭的需求，USAF 推遲了向ANG 移交F-100D，所以直到1970 年中期，ANG 仍然只擁有20 架F-100D。隨著F-100 從越南的撤出，向ANG 的移交工作開始加速，到了1972 年中期，ANG 已經擁有了335 架F-100D。
F-100D 服役於下列ANG 中隊：
第152戰鬥截擊機中隊，亞歷桑那州ANG
第188戰鬥截擊機中隊，新墨西哥州ANG
第110戰鬥截擊機中隊，密蘇里州ANG
第118戰鬥截擊機中隊，康涅狄格州ANG
第119戰鬥截擊機中隊，新澤西州ANG
第120戰鬥截擊機中隊，科羅拉多州ANG
第121戰鬥截擊機中隊，哥倫比亞特區ANG
第127戰鬥截擊機中隊，堪薩斯州ANG
第136戰鬥截擊機中隊，紐約ANG
第166戰鬥截擊機中隊，俄亥俄州ANG
第174戰鬥截擊機中隊，愛荷華州ANG
第181戰術戰鬥機大隊，印地安那州ANG
最後一架F-100D 於1979 年從ANG 退役。
1964 年初，空軍雷鳥飛行表演隊使用共和F-105 雷公替換F-100C，後來發現這是一個錯誤。在5 月的一次F-105 重大飛行事故後，USAF 決定為雷鳥重新裝備8 架經過飛行表演的F-100D。雷鳥從1964 年7 月起開始操作F-100D 直到1968 年11 月，此後換裝F-4E 幽靈。
雷鳥的F-100D
1967 年10 月21 日，雷鳥在德克薩斯州勞林（Laughlin）空軍基地飛行表演，梅里爾.A. 麥克皮克（Merrill A. McPeak）上尉駕駛F-100D（55-3520）進行單機表演時突然解體，幸運的是飛行員安全彈射。由於金屬疲勞導致的一系列機翼裂紋最終釀成這場慘劇，雷鳥臨時停飛其餘的F-100，並對機翼進行加固。在越南，相同原因也造成了一些損失，整個F-100D 機隊被限製做大於4G 的機動，直到所有飛機的機翼箱形結構得到完全的修理，但是直到1969 年這些維修工作還未全部完成。
F-100D 的安全記錄遠低於期望，1956 年中期到1970 年中期，在事故中損失了超過500 架飛機——這遠大於越南戰場損失的數量。其中許多事故是由於飛行員失誤造成的，但如果你在F-100 上犯了錯誤，將不會得到寬恕，在著陸時的失誤是致命的，壓縮機失速也是一個大問題，如果飛行員試圖迅速推動油門，那麼壓縮機失速就會接踵而至。
F-100D 56-3440 儲存在馬里蘭州的史密森學會（Smithsonian Institution）的保羅.E.蓋博（Paul E. Garber）倉庫中。
一架雷鳥塗裝的F-100D 在俄亥俄州萊特-帕特森空軍基地的USAF 博物館展出。
F-100D 性能規格表：
發動機：一具普拉特&惠特尼J57-P-21/21A渦輪噴氣發動機，最大推力4,626.91千克，加力推力7,257.90千克。
尺寸：翼展11.82米，全長15.24米，全高4.95米，翼面積37.22平方米。
性能：最大速度1,238.93公里/小時（海平面，無外掛），1,390.18公里/小時（1.3M，10,972.80米，無外掛）。初始爬升率5,791.20米/分，到達10,668米高度耗時2.3分。實用升限,11,003.28米，作戰升限14,538.96米，極限升限15,240米。正常航程859.21公里，最大航程3,209.96公里。內部燃料總容量6,582.12升，掛載副油箱後總容量8,096.12升。空重9,525.99千克，正常起飛重量13,085.54千克，最大起飛重量15,845.81千克。
軍械：4門20毫米龐蒂亞克M-39機砲，翼下6個掛架，共可掛載3,193.48千克載荷。可以掛載常規炸彈、副油箱、火箭彈，後期型可掛載一枚MK-28或Mk-43/57/61核彈，及4枚AIM-9B/E/J響尾蛇飛彈。
ZEL F-100
1950 年代中期，北約組織的官員擔心蘇聯的核彈突襲可能摧毀盟軍機場和停放於地面的飛機，使北約無力報復。其中一個解決方法是將戰鬥機疏散進遠離機場並且具有核防護能力的掩體中，核打擊過後，這些飛機可以在一個特製支架上通過火箭助推起飛，這個概念就是零距離發射——ZEL，Zero- Length Launch。
發射架上的F-100D
1956 年10 月12 日，北美航空獲得合約，使最後一批148 架F-100D 具有ZEL 能力。USAF借給北美兩架F-100D（56-2904 和56-2947），進行ZEL 的系統測試。
北美航空的火箭推進分部研製了一種固體火箭發動機，可以安裝F-100D 後機身底部。該發動機可以產生58,970.44 千克的推力並持續四秒，足夠使F-100D 在4 秒內速度從0 加速到482.70 公里/小時。火箭發動機在燃料耗儘後脫落，超配刀憑藉自身動力繼續爬升。
在進行實機發射前，先進行了5 次配重發射，其中首次發射於1957 年12 月12 日進行。
1958 年3 月26 日，進行了首次F-100D 實機發射。試飛員阿爾.布萊克本（Al Blackburn）爬入56-2904，啟動發動機，將油門置於全加力狀態，然後點燃了火箭發動機。在4 秒內，他加速到482.70 公里/小時飛向天空，火箭發動機脫落後，布萊克本進入了標準起落航線安全著陸。
但在他的第二次飛行中，火箭發動機在燒儘後沒有脫落，布萊克本不得不彈射。接下來的20 次試射都很成功，飛機掛載著標準外掛（包括核彈模型）順利升空。
雖然整個ZEL 系統可靠性高，操作起來也簡單，卻從未實際使用過。
F-100F
F-100F 可以看作是F-100D 的雙座教練型，項目起始於1954 年5 月10 日北美公司對F-100 超音速教練型的研究。超級軍刀在服役初期事故率高得驚人，人們認為其中部分原因是飛行員缺乏經驗，於是需要一種雙座教練型來幫助飛行員盡快熟悉這種新型超音速飛機。1954 年9 月2 日，USAF 提議借給北美航空一架標準的F-100C，用於改裝TF-100C 教練機。
F-100F 的原型機，TF-100C 54-1966
1955 年12 月，空軍訂購了259 架TF-100C，但隨著F-100D 的採購，教練型也相應提升至F-100D 標準。
F-100C 54-1966 被借給北美用於雙座佈局的改裝，改裝完成後的TF-100C 於1956 年8 月3 日首飛，試飛員是北美公司的阿爾文.S.懷特（Alvin S .White），公司型號NA-230。TF-100C 原型機僅在外形上改成雙座，後座艙內部並沒有安裝設備。1957 年4 月9 日，TF-100C 在一次尾旋測試中未能改出，飛機撞向地面，幸運的是試飛員鮑勃.貝克安全彈射。
此時，超級軍刀教練機被要求具備完全的作戰能力，公司型號NA-243，USAF 將其型號改為F-100F。F-100F 具有與F-100D 相同的翼下載荷能力，但是內部軍械從F-100D 的4 門20 毫米炮減少到兩門，前座艙保留了軍械的所有控制機構。
丹麥空軍F-100F 的座艙特寫
第一架生產型的F-100F（56-3725）於1957 年3 月7 日首飛，飛行員是北美公司的蓋奇. 梅斯（Gage Mace）。
第一架F-100F 的處女航
F-100F 從1958 年1 月起向USAF 交付，到年底大多數駐海外單位裝備了F-100F。
F-100F-20-NA（公司型號NA-255）是應太平洋空軍的要求而特別發展的型號，裝備有一套導航系統，包括AN/ASN-7 航位推算計算機，PC-212 多普勒雷達和標準J-4 羅經系統。另外採用了修改過的襟翼系統，在襟翼前緣內安裝了順翼展方向的管道，用於將下表面的空氣引導到上表面，減小著陸時的抖振。襟翼的最大偏轉角度為40 度，而標準型F-100D 和F 則為45 度。
最後一批339 架F-100F 於1959 年10 月間交付，這些飛機全部在北美航空的洛杉磯廠生產，其中45 架是為海外軍援計劃特別生產的。
1959 年，15 架F-100F 經過改裝可以攜載GAM-83A 小牛頭犬空對地飛彈。
由於與F-100D 的基本機體結構相同，所以F-100F 遇到與F-100D 相同的發動機失效、機翼結構疲勞、零備件的不足的情況也就不足為怪了。1962 年，所有F-100F 隨同F-100D 單座型一起進行了“鋼絲計劃”標準化改裝。
當美國在1964 年開始轟炸北越，美國飛機的作戰損失也隨之開始，其中大部分損失是由於北越日益有效的雷達導引地對空飛彈所引起。USAF 意識到對付地對空飛彈威脅最好的辦法就是迫使其導引雷達關機或乾脆摧毀它，使敵人的飛彈發射場致盲。
1965 年，一些F-100F 經過改裝用於識別、標定、攻擊北越的薩姆飛彈發射場，尤其針對薩姆的引導雷達裝置。應用技術公司（Applied Technology Inc.）做許多先期工作，這家公司以為U-2 發展的電子對抗設備為基礎研製出一套反薩姆設備，在最後定型的系統中，F-100F 裝備了AN /APR-25 雷達導航和告警接收機，可以探測出北越SA-2 火控雷達的S 波段信號以及改進型SA-2 系統的C 波段信號，並且還可以探測到北越戰鬥機機載截擊雷達的X波段信號。座艙內安裝了“威脅儀表板”，其中包括一個用於顯示威脅信息的陰極射線管。AN/APR-26 接收機專用於探測敵制導雷達在發射飛彈時產生的功率變化，並在座艙儀表板以紅色閃爍信號燈告警敵方已發射薩姆飛彈。IR-133 接收機具有比AN/APR-25 導航和告警接收機更高的靈敏度並可以通過分析信號源指出威脅性質。
全副武裝的F-100F 野鼬鼠機，序列號無法辨識
經過改裝的F-100F 對雷達的攻擊武器包括20 毫米機砲以及兩具LAU-3 火箭巢，每具內裝24 枚火箭。伴隨行動的普通F-100F 戰鬥轟炸機則使用常規炸彈攻擊目標。這項計劃被稱為“野鼬鼠”（Wild Weasel），因為這種兇猛的小型哺乳動物會進入獵物的洞穴中進行捕殺。
F-100F 野鼬鼠一共有6 架，序列號為58-1221，1226，1227，1231，1212，1232。第一架F-100F 野鼬鼠I 在1965 年11 月抵達東南亞，並在12 月3 日進行了首作戰任務。此類任務的代號為“鐵手”（Iron Hand），通常4 架F-105 伴隨一架F-100F 野鼬鼠出擊，F-100F 負責對目標進行識別和並使用機砲和火箭進行標記， F-105D 負責轟炸。
1965 年12 月22 日，F-100F 58-1226 野鼬鼠首開摧毀薩姆飛彈之紀錄
1966 年2 月27 日，另外3 架野鼬鼠I 飛機抵達東南亞，參與到“鐵手”任務中去。稍後，F-100F 可以攜載AGM-45A 百靈鳥（Shrike）反輻射飛彈，具備了更強大的打擊能力。百靈鳥飛彈為被動導引，可以沿著敵方雷達波束一直追踪到發射機。1966 年4 月18 日，F-100F 在攻擊北越雷達站時第一次使用了百靈鳥飛彈。
F-100F 58-1221 野鼬鼠進行空中加油
1967 年8 月11 日，小詹姆斯.E.麥金納尼（James E. McInerney Jr）中校和佛瑞德.香農（Fred Shannon）上尉駕駛F-100F 在一次“鐵手”任務中摧毀了6 個薩姆發射場並破壞了另外4 個，為攻擊河內的保羅.杜梅（Paul Doumer）大橋掃清了道路。
F-100F 野鼬鼠I最後被證實共獲得了9 個薩姆雷達戰績，另外還有一些未經證實的戰果。由於野鼬鼠的活動，敵方雷達經常被迫關機，兩架F-100F 野鼬鼠I 戰機在行動中損失。
野鼬鼠概念經過驗證成功後，F-100F 野鼬鼠I 最後被F-105F 野鼬鼠III 和F-4 野鼬鼠IV 所取代。
F-100F 也被用作前進空中管制（FAC）飛機，取代諸如塞斯納O-2 空中霸王（Skymaster）之類的輕型飛機。這是因為敵防空火力對輕型飛機的威脅越來越大，尤其是在部署有薩姆飛彈、高射砲或者有米格機威脅存在的區域，輕型飛機更本無法生存。F-100F 的後座乘員配備有地圖和手持式彈著點照相機，並通過無線電與攻擊編隊中的其他飛機通訊。當攻擊編隊飛抵目標上空，飛行員會標記出目標，後座乘員會引導編隊實施攻擊，這些高速FAC 任務的代號為“薄霧”（Misty）。
當F-105 和F-4 的數量逐漸增多後，F-100F 開始從空軍退役並轉移至ANG。ANG 在1958 年已接收了首批6 架F-100F，但是由於越戰的需要，ANG 在1960 年代末之前獲得的F-100F 數量不多。1970 年代起，USAF 加速向ANG 轉移F-100F，到1972 年6 月，幾乎所有的F-100F 都從空軍中退役，在ANG 中服役的數量超過百架。
ANG 的F-100F
雖然F-100F 最初被設計來作為教練機幫助飛行員熟悉超音速飛行，但是糟糕的安全記錄與F-100D 不分伯仲，大約四分之一的F-100F 毀於事故。這只能說明超軍刀家族極高的事故率不是飛行員缺乏訓練造成的，而來自飛機本身。
首架F-100F（56-3725）被USAF 系統司令部航空系統分部改裝用於高速進場和著陸試驗。這是為X-15 和X-20 動力滑翔航天飛機進行的一項試驗。由於著陸速度提高，必須具備更好的減速能力，所以去掉了F-100F 的著陸傘和加力燃燒室，代之以可在飛行中使用的反推裝置，另外標準的機腹減速板被面積大三倍的帶孔減速板所取代。所有這些使F-100F 能以370.07 公里/小時的速度著陸而不是原先的249.40 公里/小時。
F-100F 性能規格表：
發動機：一具普拉特&惠特尼J57-P-21/21A渦輪噴氣發動機，最大推力4,626.91千克，加力推力7,257.90千克。
尺寸：翼展11.82米，全長15.24米，全高4.95米，翼面積37.22平方米。
性能：最大速度1,222.84公里/小時（海平面，無外掛），1,370.87公里/小時（10,668,米，無外掛）。初始爬升率7,254.24米/分。實用升限13,685.52米，作戰升限15,544.80米。正常航程576.02公里，最大航程2,082.05公里。內部燃料總容量4,897.79升。空重9,848.97千克，正常起飛重量14,249.53千克，最大起飛重量17,746.47千克。
軍械：2門20毫米龐蒂亞克M-39機砲，翼下6個掛架，共可掛載2,268.09千克載荷。
F-100 在海外
超級軍刀曾在另外的4 個國家和地區服役，分別是法國、丹麥、土耳其和中華民國。
法國：
法國空軍是首個裝備超級軍刀的外國空軍。1958 年5 月1 日，第一架超級軍刀抵達法國，這是一架F-100F 雙座型。最終有85 架F-100D 和15 架F-100F 提供給法國，裝備第3 和11 兩個中隊。由於此時法國還是完全的北約成員國，所以法國的超級軍刀最初被編入北約第4聯盟戰術空軍並部署在德國。
法國F-100D 42156，攝於1976 年，英國
在美國捲入越南之前很久，法國的超級軍刀就已經執行過戰鬥任務，從法國境內的基地起飛攻擊阿爾及利亞的目標，鎮壓阿獨立運動。
當查爾斯.戴高樂（Charles De gaulle）總統因不滿美國在北約的霸主地位，於1967 年宣布法國退出北約一體化指揮系統後，法國空軍部署在德國的F-100 都返回法國境內的基地。
法國最後一架超級軍刀在1977-78 年間退役，被英法聯合研製的美洲虎（Jaguar）攻擊機所取代。倖存的超級軍刀交還給美國，並飛往英國封存，最後被拆毀。
丹麥：
丹麥空軍自1959 年7 月起裝備F-100D/F，總數為48 架F-100D 和10 架F-100F，這些飛機取代了丹麥空軍的共和F-84G 雷電噴氣戰鬥轟炸機，主要用於近距空中支援任務，次要任務是防空和海上攻擊，裝備第725 中隊和第727 中隊。
F-100F 丹麥，1973
丹麥空軍的F-100D 安全記錄糟糕，機隊數量的三分之一在事故中損失。丹麥的F-100 反覆經歷停飛-復飛-停飛數次，在1980 年代初裝備了通用動力F-16A 之後，終於全面退役。一些前丹麥空軍的F-100 被轉交給土耳其。兩架F-100F（56-3870 和56-3908）成為第727 中隊基地的大門標誌，F-100F 56-3927 被丹麥博物館保留。
F-100F 丹麥博物館
土耳其：
土耳其空軍1950 年代末開始陸續接受了206 架F-100C/D/F 超級軍刀。這些飛機大部分是前USAF 的存貨，也有一些來自丹麥。土耳其空軍的5 個中隊裝備了超級軍刀：第111、131、132、171、178 中隊。土耳其的超級軍刀曾用在1974 年與希臘的衝突中。最後一架土耳其F-100D 在1982 年退役。
土耳其空軍的F-100D
中華民國：
中華民國空軍主要裝備早期的F-100A型，是除美國之外唯一裝備F-100A型的空軍。實際上中華民國獲得的第一架超級軍刀是F-100F教練型，於1958年10月抵達，隨後是1959年的15架F-100A，以及1960年的65架F-100A。1961年末，又獲得了4架無武裝的RF-100A和38架前ANG的F-100A，使中華民國空軍的F-100A總數達到118架，獲得了F-100A總產量的半數。中華民國空軍的F-100A在交付前大多經過翻新，安裝了F-100D的垂尾和AN/APS-54護尾雷達，並且也具備發射響尾蛇空對空飛彈的能力。1959年10月，一架經過翻新的F-100A在空軍飛行測試中心進行測試。
中華民國空軍的超級軍刀執行了對大陸上空的情報收集任務，有幾架飛機被擊落。
中華民國F-100F
QF-100 靶機
F-100 退役後多年，眾多老舊的F-100D 被改裝為無人駕駛靶機，為陸軍空對地飛彈和空軍空對空飛彈的測試和訓練提供了逼真的目標，這些飛機型號被重定為QF-100 。
1979 年8 月，斯佩里（Sperry）飛行系統公司獲得了改裝9 架QF-100 靶機的合約，其中兩架為YQF-100 驗證機，保留了完整的座艙操控系統以便飛行員進行操縱評估，其餘3 架按照USAF 標準靶機構型進行改裝，剩下3 架則根據陸軍的要求改裝，最後一架為雙座型。用於改裝的8 架F-100D 序列號分別為55-3610，55-3669，56-2912，56-2978，56-2979，56-3048，56-3324 和56-3414，F-100F 序列號為56-3984。1981 年11 月19 日，QF-100在佛羅里達州廷德爾（Tyndall）空軍基地進行了首次無人飛行。
56-3414
在完成了最初的測試後，總數為209 架的F-100D 被特拉科（Tracor）飛行系統公司改裝為QF-100 並存放在亞歷桑那州的戴維斯-蒙森（Davis-Monthan）空軍基地。改裝後的飛機機鼻、垂尾，各翼面頂端被施以明亮的橘紅色塗裝，並安裝了額外的刀形天線用於接收地面站的無線電控制信號。最後一架QF-100 在1985 年4 月完成改裝。
起飛時，QF-100 靶機由跑道兩端的控制員負責遙控，升空後，坐在固定地面站內的第三個控制員接收靶機的控制。在靶機飛往靶場途中，一套雙重冗餘的系統發揮著作用以策安全，進入靶場後，控制員可以選擇預先存放在機載計算機內的機動模式，增加對抗難度。如果靶機在任務中倖存，它將飛回基地，在跑道兩端的控制員的遙控下著陸。
QF-100 也被用於AMRAAM 先進中程空對空飛彈的測試中，1985 年9 月17 日，AMRAAM 首次擊落了一架QF-100。靶機的平均壽命是十次飛行。
未投產的F-100
當最後一架F-100F 雙座機交付後，超級軍刀的生產歷史也隨之結束，超級軍刀的生產總數最後達到2,294 架，其中哥倫布工廠生產359 架。
但在超級軍刀家族中，還有計劃中的若干型號出於種種原因而夭折。
F-100J
F-100J（J可能指日本）是根據對外軍援計劃為日本提供的全天候截擊機，但日本政府對此不感興趣，因此就停留在了設想階段。
F-100K
F-100K是F-100F換裝J57-P-55發動機後的型號，從未生產。
F-100L
F-100L是F-100D換裝J57-P-55發動機後的型號，從未生產。
F-100N
F-100N（N可能指北約）是F-100D的簡化型，安裝簡化的電子系統後提供給北約成員國，但未能獲得訂單。
F-100S
F-100S（S可能指斯貝-Spey）是指1964年提出的安裝羅爾斯-羅伊斯（Rolls-Royce）公司RB.168-25R斯貝渦扇發動機的F-100F，計劃在法國建立生產線生產200架F-100S，但未實現。
尾聲
按照現在的標準，F-100 應該是完全不適合服役的飛機，存在著眾多的設計缺陷。而且與同時期的蘇聯MiG-19 相比，在爬升率、平飛速度、著陸特性、安全性、機動性、造價等方面都處於劣勢，F-100 是一種令人尷尬的飛機，只會在特定的技術和歷史條件下出現。
