与Block30/32一样，Block40使用通用电气公司(GE)的F110-GE-100发动机，42使用普惠公司(PW)的F100-PW-220发动机。两种发动机虽然可以互换，但是部队为维护简便起见，不会在一个单位内同时使用两种发动机，通常驻外部队使用GE发动机，本土部队使用PW发动机。为了提高机动能力，机身结构得到了加强，因此可以在大推力的状态下进行9G的机动。40/42的最大起飞重量位19,187kg。40/42的起落架支柱加长，以便保证LANTIRN吊舱不要太接近地面。轮胎相应增大，因此起落架舱门鼓出，着陆灯移到了前起落架舱门上。
虽然Block40相对以往的F-16来说非常先进，但也服役近十年了。为保持近700架Block40/50在作战中保持技术优势，1998年初美国国会通过了“通用机体试验计划”(CCIP)。计划着重强调了令Block40/42机拥有与Block50/52机相似的机体与内部系统，预算10亿美元，2005年前完成。CCIP计划承继了许多在F-16A/BMLU计划的成果，包括Link16数据链、JHMCS、彩色多功能显示器、大视角平视显示器、ALR-50M雷达告警系统、ALE-47诱饵撒布器、机体结构改进等。
美军还有一个“通用部队飞行试验计划”(OFP)，包括为F-16系列战斗机加装固定的红外、激光观瞄系统(类似俄罗斯战斗机上的相应系统)，增加使用AIM-9X先进近距空空导弹、下一代火力圈外精确制导武器(如AGM-158、JASSM、JDAM、JSOW以及WCMD等)的能力。目前可携带的武器包括AGM-88“哈姆”反雷达导弹、GBU-10、GBU-12、GBU-24激光制导炸弹和GBU-15激光制导滑翔炸弹。
Block40本身也在不断改进，突出表现为新的飞行和火力控制软件的更新。最新的版本为Tape40T5及T6(代表Block40批次第5与第6次软体版本更新)。40T5增强了Block40的近距对地攻击能力，因此又称为T40T5/CAS计划。具体措施为加装IDM、DTS、HSD、LANTIRN，增加发射AIM-120C、GBU-97和GBU-24等先进武器的能力。另外Block40经过此改进后，能担任近距对地攻击任务中的前进空中管制(FAC)任务。在波斯尼亚执行维和任务的F-16率先进行了40T5计划的改进。
F-16C/DBlock50/52
F-16现役最新的改进型号是Block50/52(下图)。1991年9月，美国空军开始接收Block50/52。使用GE公司F110-GE-129IPE发动机的机种被称为Block50，而使用普惠F100-PW-229IPE发动机的称为Block52(IPE指“发动机性能提升计划”)。两种发动机的推力都达到了129千牛。
50/52的改进包括以下内容：采用了霍尼维尔公司的H-423激光陀螺导航系统；加装了GPS接收机；计算机内存加到128MB；换装了数据传输速度更快的新型调制解调器；采用了AN/ALR-56M先进雷达告警接收机；采用了AN/ALE-47自适应干扰系统；加装数字地形系统数据传输链路；改进座舱设计，使得飞行员佩戴夜视镜时也能看清座舱内各种显示装置；采用了先进敌我识别系统；采用了可编程升级的显示装置；换装新一代MIL-STD-1760总线；改进平视显示仪以适应多种的战术任务。
Block50/52不能挂载LANTIRN吊舱，但是可以使用AN/ASQ-213反雷达导弹指示制导系统(HTS)，能独立的发射和制导AGM-88“哈姆”反雷达导弹。50/52从而拥有了美空军F-4G反雷达攻击机40～80%的攻击能力，因此将用于替代服役时间已经很长的F-4G，执行“野鼬”(WildWeasel)任务，即反雷达任务；加装了HTS的Block50/52被称为50D与52D，还有一种非正式的叫法称之为F-16J和DJ，1993年5月正式服役。
Block50/52采用AN/APG-68V(5)火控雷达，VHF/FM天线集中布置在垂尾前缘。座舱有两个单色显示器(后期生产的50/52上使用彩色显示器)。Block50/52可以使用的武器有：AIM-120中距空空导弹、AGM-65G、PGU-28/B20mm炮、JDAM、AGM-145A/BJSOW、AGM-84“鱼叉”反舰导弹。50/52是第一种能使用“鱼叉”的F-16，这令F-16能胜任的任务大大增多。
目前正出于研制阶段的Block50PLUS被称为“玻璃隼”，主要改进是具有在恶劣天气中投放JDAM的能力，恶劣天气下的对地攻击能力有很大提高。PLUS型号的机尾部将安装一对地合成孔径雷达，改善发现和攻击地面目标的能力。还将加装被动导弹告警装置、地形参考导航装置和600加仑副油箱。武器方面可使用454千克的Mk83、908千克的Mk84、908千克的BLU-109等普通炸弹，以及前面提及的JDAM。机体结构变化很小，重头戏放在了重新设计的座舱上。座舱全面采用了数字式电子设备，两个彩色显示器的面积扩大为以往的两倍，因此叫做“玻璃隼”，雷达告警功能也不再使用单独的显示装置，而是结合在新的大型显示器上。发动机将采用F100-PW-229A，推力15572千牛。
2002年5月，洛克希德·马丁公司将第一架Block 50单座改进型交付美空军。这样洛马至今已生产4000多架F-16，交付给美国空军2000多架，这架Block 50属于交付空军的第2217架F-16飞机。目前估计F-16战斗机的生产能持续到2010年。
F-16Block60/62
F-16下一个批次是Block60/62，但是尚未进行生产。Block60的武器系统将得到全面、大幅改进，其性能接近三代半的欧洲“台风”和法国“阵风”战斗机，价格则明显低于后两者。该批次的翼身结合处将安装两个容积各为1900升的保形油箱，作战半径较现役F-16增加三分之一。改装新一代APG-78相控阵火控雷达，全面优于第三代战斗机装备的火控雷达。其对空模式具备边搜索、边跟踪能力。对地模式包括搜索和跟踪地面各类目标，并具有地形跟踪和防撞功能。还将装备新型电子对抗系统。在60/62上，一套功能类似LANTIRN的红外激光导航制导系统将被固定的安装在机身内，传感器镜头安置在风挡前，减小了雷达反射面积。座舱采用3台大型彩色多功能显示器。新的GE或普惠IPE等先进发动机的推力将提高15%。为改善机动性能，将使用面积增大25%的主翼和平尾。该批次空重约9160千克，机内油3155千克，最大重量22680千克，发动机最大推力为142千牛。
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