F-16的設計特點體現在氣動佈局、飛控、座艙設計及發動機上

氣動佈局方面，F-16採用了靜不穩定+邊條翼的氣動佈局。採用靜不穩定設計使得F-16在亞音速飛行時氣動焦點始終在質心前。這一設計帶來的好處是可以減輕空重，同時機動性更好。但是對於飛行控制提出了很高要求。採用被諾斯羅普F-5E驗證了效能的邊條翼技術使得F-16在中大迎角下能夠有效地利用渦流，在機翼面積有限的情況下提高了升阻比。再與前緣襟翼配合可以獲得良好的縱向、橫向穩定性，對於空戰頗有好處。

飛控方面，為了充分利用靜不穩定設計帶來的機動性增強的好處，F-16採用了電傳技術，以便實時調整各控制面微調飛行姿態。這一技術在70年代中期終於實用，F-16成為第一批吃蘋果的機型。

座艙設計主要是氣泡式座艙蓋和側杆設計。氣泡式座艙蓋使F-16的飛行員視野相當出色，較之上一代的F-4鬼怪是天淵之別。側杆設計是在噴氣戰鬥機中首次使用，在大過載條件下仍舊有良好的可操作性。這兩者都是對於近距空戰非常有價值的設計。另外，座椅向後傾斜30°，並提高腳蹬位置，有利於提高飛行員的抗過載能力，可以使駕駛員在短時間的抗過載能力達到8-9G。

發動機方面受限於美國空軍輕型戰鬥機招標的成本限制，採用了單發設計。而無論是普惠的F100-PW-229還是通用電氣的F110-GE-129都是推重比8一級的大推力渦扇發動機，使得F-16的空戰推重比可以略大於1。