第一架YF16原型机于73年12月出厂，74年2月首次试飞。F16生产型于1976年12月首飞，1978年底开始交付部队使用。现已成为美国空军的主力战机之一。国外用户包括比利时、丹麦、荷兰、挪威、以色列、埃及、希腊、土耳其、巴基斯坦、南韩、泰国、新加坡等国家，而中国台湾省也有订购。难怪F16有“国际战斗机”之誉。
F16的外型据说是从50多种方案中挑选出来的，采用悬臂式的中单翼，平面几何形状为切角三角形。前缘有随迎角和飞行速度的变化而自动下偏以改变机翼弯度的襟翼，采用这种设计可使飞机在大迎角是仍保持有效的升力系数，从而提高飞机的机动能力。后缘有全展长的襟副翼，既可象普通襟翼那样起增加升力的作用，又可以左右差动进行横向操纵。翼根前缘是大后掠角边条，可改善大迎角时的气动性能，同时可减轻飞机的结构重量。F16的外形相当漂亮，很有明星风范，也成为了美军“雷鸟”表演队的专用机。
机身为半硬壳结构，采用翼身融合体的设计，使机身与机翼平滑连接，不但可减小飞行阻力，提高升阻比，而且对结构强度有好处，可减重258千克，也对减小雷达反射面积很有好处。尾部有全动式平尾，平面形状与机翼相似，翼根整流罩后部是开裂式减速板。垂尾较高，安定面大，后缘是全翼展的方向舵。腹部有两块面积较大的安定翼面。起落架为可收放的前三点式。座舱盖为气泡形的，飞行员视野很好，内装零-零弹射座椅。控制系统采用四余度电传操纵技术，主要由信号转换装置、飞行控制计算机、电缆和动作装置组成。
早期的F16装一台普·惠公司的F100-PW-100型涡扇发动机，最大推力72.5千牛，加力推力111.1千牛；1984年后生产的F16改装通用动力公司的F110-GE-100发动机。
到目前为止，F16有十多种改型，包括：
A型单座战斗机、B型双座战斗教练机，两型产量达到1744架；
由A型改进而来的C型，和B型的改进型D型，C、D型加起来超过2200架；
F16MLU型，是F16的“中期寿命改进型”（MLU）；台湾的F16使用了部分MLU型的技术，装备APG66(V)3A型火控雷达，能使用AIM7E“麻雀”中距空空导弹；
还有最先进的F16ES型，1998年为阿联酋制造，在翼根上安装了两个外挂保形油箱，载油量大增；座舱盖前加装了一个光学搜索系统，外形于俄罗斯设计的产品有相似之处；能使用AIM120AAMAMR先进中距空空导弹。
还有侦察机、先进技术实验机等特殊类别。
参加海湾战争的F16战斗机还进行了“准隐身改造”，座舱盖、风挡镀了薄金属膜，翼面前缘、进气口等部位涂有反雷达涂层，使得F16雷达反射面积减到了1平方米。F16存在的主要问题是，作为低档配置，它的空战能力与专门的空中优势战斗机无法相比，不断的改进又着重于对地攻击方面；尤其在对地攻击非常强调的航程方面，有了不少改进，但是采用的方法如加装保形油箱却增加了自重，进一步减弱了空战能力。因此要用好F16，必须依靠强大空中优势战斗机部队去夺取制空权，然后能放手大干，这也是台湾空军所面对的一个难以解决的问题。
2005年3月，美军正式接受最后一架全新生产的F-16战斗机。此后洛·马新生产的F-16将全部用于外销。
2005年12月，洛克希德·马丁公司航空分部预计F-16将有100至200架的国际订货，如果获得印度订货将可能更多，这将使F-16的生产延续到2010年后。洛·马公司制造F-16的5种型别，正在改装土耳其等机队的飞机，同时公司还积极争取希腊、巴基斯坦和印度的订单。洛·马公司航空部F-16项目副总裁June Shrewsbury称，F-16仍是一个非常健康而有生命力的项目。她说，希腊预计将购买至少30架、最多可能达40架F-16。巴基斯坦希望购买55架第50或52批次F-16，另外有20架的意向，但是受到该国强烈地震的影响计划被迫推迟，预计该计划不久后将会恢复。Shrewsbury称，巴基斯坦还可能购买其他旧F-16。印度已发布了126架或更多战斗机的信息征询书，美国做出回应提供F-16和F/A-18E/F。洛·马公司已在新德里开设了办事处，召集了重量级说客并与国有印度斯坦航空公司（Hindustan Aeronautics Ltd.）进行了补偿贸易谈判，公司希望在印度获得合作机会。
F16A技术数据
翼展:9.45m
全长:15.09m
高度:5.09m
空重:7,070kg
最大起飞重量:16,057kg
内载燃油量:3,160kg(4,060L)
最大挂载能力:6,800kg
发动机:P&WF100-PW-200型涡轮风扇发动机一具，
发动机推力：11,350kg
最大平飞速度:Mach2.0
最大爬升率:15,240m/min
升限:15,240m(46,250ft)
最大航程:3,890km
电子系统:
火控雷达:WestinghouseAN/APG-66(V)2A
最大搜索距离:185km(100nm)
导航系统:LittonLN-93型激光陀螺仪
电子战系统:
雷达预警系统(RWS):LittonAN/ALR-56M型雷达预警系统
电子对抗系统(ECM):AN/ALE-47红外诱饵、干扰丝撒布器、RaytheonAN/ALQ-184(v)2型电子对抗吊舱
武器系统:
固定武装:GEM61A120mm机关炮
武器挂点:左右翼端各一、翼下各三；机腹挂点一；计九个挂点
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