在首架F-14A交付伊朗帝國空軍（IIAF）的41年之後，最新統計顯示伊朗伊斯蘭共和國空軍（IRIAF）目前仍在冊62架“雄貓”，其中約45架仍然適航並處於不同狀態。

1973年底，作為美國的親密盟友，巴列維國王統治下的伊朗下達了訂購80架F-14和714枚“不死鳥”導彈的首批訂單。首批兩架“雄貓”在1976年1月交付，剩餘F-14在接下來的兩年時間裡陸續交付，一同到來的還有240枚“不死鳥”導彈。由於巴列維國王的倒臺，最後美國向伊朗交付了79架“雄貓”，把最後一架扣留在美國。

伊朗F-14在兩伊戰爭中表現出色，成為伊朗空軍的防空主力。伊朗在戰爭期中損失了8架“雄貓”：一架被自己的F-4E錯誤擊落，三架被伊拉克“Phantom”F1擊落，一架被伊拉克米格-21比斯擊落，另外兩架在不同場合被不明身份的戰鬥機擊落，最後一架是叛逃到伊拉克的F-14A 3-6075 BuNo 160373，結果被深入伊拉克領土的美國特種部隊炸燬以防落入蘇聯手中。據伊朗資料，“雄貓”在1980-88年間獲得的200個宣稱戰績中有64個得到了確認。

由於國際制裁，伊朗空軍想進各種辦法維持F-14的服役。除了嘗試成功對停飛F-14進行大修外，伊朗還透過間諜活動從美國獲得了急需的F-14零件。一些資料稱里根政府在伊朗門事件中為換回被黎巴嫩真主黨綁架的人質，在1985-87年間向伊朗出售了一批軍用物資，其中包括F-14零件和200枚全新的AIM-54A導彈。

伊朗目前已經掌握了F-14的大修技術，甚至還啟動了“巴巴伊”專案，對F-14A的航電和武器實施升級，目前已經把4機F-14升級到了F-14AM，具備發射伊朗自制雷達制導空空導彈的能力。伊朗人卓有成效地解決了F-14的老化問題，尤其是TF30-P-414A渦扇發動機。伊朗工程師重新設計了發動機壓氣機和渦輪葉片，以防止在低推力和低速狀態下發生常見的壓氣機失速故障。在具備改進的發動機、升級的航電和武器系統、壽命延長的機身之後，F-14AM將繼續在伊朗空軍中服役到本世紀30年代中期。

F14戰機目前還是伊朗空軍的絕對主力。1973年，正值美國和伊朗的蜜月期，美國同意出售給伊朗80架F-14A型戰鬥機，首批兩架F14“雄貓”在1976年1月交付，最隨後的兩年裡陸續交付了79架F14戰機和240枚“鳳凰”空空導彈，在第80架出廠留美測試時，伊朗發生政變並斷絕與美國的外交關係，被美國軍隊扣留，無恥的沒收了。

伊朗獲得F14戰機以後，迅速成為波斯灣上空的統治者。伊朗空軍也對這款威力強大的第三代戰鬥機非常滿意。伊朗人甚至打算再購買70架F14，組建數量達到150架F14的中東第一空軍部隊。但後來伊朗爆發革命，親美巴列維王朝覆滅，美伊關係中止了。

美伊關係惡化以後，F14機隊的維護成了大問題，為保障F-14的執行，伊朗從不同途徑搞到了美軍退役F-14的配件，但是被美國知道後，將剩餘的原件全部銷燬。不過伊朗透過自主努力，自主製造一些高質量的零部件，仍然維持著一部分“雄貓”戰機的正常運作。

美製戰機的機體壽命很長，伊朗曾對剩餘的40多架F-14A進行了有限的翻新，對機體結構進行探傷，以延長機體壽命，同時也翻新了TF-30發動機。翻新後的戰機被命名為F-14AM，改進了雷達電子系統，能夠發射伊朗自主研製的導彈。

伊朗最重要的就是解決F14的武器問題。伊朗先後接收過近500枚AIM-54“鳳凰”遠端空空導彈，這些導彈大部分已經在兩伊戰爭中消耗了，剩餘導彈的壽命也堪憂。伊朗先後為F-14改裝過AIM-7，AIM-9，霍克防空導彈，甚至俄製R-73與R-27導彈，最後都因技術問題沒有完成整合。伊朗在上世紀90年代翻新了一批AIM-54“鳳凰”導彈，然後對該導彈逆向工程，研製了Fakour90空空導彈，在近年來取得突破性的進展並且批次生產。