F-4战斗机使用两台通用电气公司的J79-GE-17加力涡喷发动机，该涡喷发动机发展了多种改型，装备于多个型号的美军作战飞机。单台加力推力79.6千牛（8120公斤），耗油率0.2千克/牛顿·小时（0.84千克/公斤·小时）。 F-4战斗机共有9个外挂架，机身下前后成对排列4个半埋“麻雀”空对空导弹挂架，每个可挂1枚“麻雀”导弹，后一对挂架也可各挂2枚“响尾蛇”空对空导弹。机身下中间挂架使用Aero-27A弹射炸弹架，可以吊挂核武器、炮舱、2273L副油箱或多弹弹射炸弹架；机翼下内侧挂点使用的是LAU-17A挂架，可以挂1枚“麻雀”导弹或2枚“响尾蛇”导弹，也可以挂1个三弹弹射炸弹架。F-4E是F-4各型飞机中最早装备固定机炮的型别。F-4E的M61A1型20mm加特林炮和供弹系统固定在炮架上，炮架位于机身中心线上。 F-4战斗机采用的ASG-26瞄准具有空对空和空对地两种工作状态，可通过光学显示部件上的状态选择开关进行选择。选定工作状态后，再通过轰炸/武器投放开关、武器选择开关和其他开关选择各种攻击方式。 F-4战斗机采用AN/APQ-120火力控制雷达是在APQ-72、APQ-100和APQ-109雷达的基础上研制的设备。把脉冲搜索雷达、连续波制导雷达和目标截击计算机三部分结合在一个装置中。使用的AN/ASQ-91是一部计算武器弹道用的模拟计算机。