儘管F-14“雄貓”的研製歷程遭受了各種問題的困擾，但是從這種可變後掠翼飛機誕生那一刻開始，它就一直是令敵人聞風喪膽的截擊機。雖然“雄貓”的設計初衷是為了奪取航母編隊附近空域的制空權，但它也能夠攻擊戰術目標。1969年1月，“雄貓”競標美國海軍艦載戰鬥機（VFX）成功，成為“鬼怪”的接班人。1970年12月21日，F-14A原型機首飛，隨後又製造了11架發展型飛機。1972年夏天，這種可變後掠翼飛機完成航母艦載測試，同年10月開始交付美國海軍使用，“雄貓”成為航空母艦艦載航空兵的主力截擊機。

“雄貓”進攻能力的核心是休斯公司的AN/AWG-9火控系統，它使兩名機組成員最遠能夠探測315千米外的目標，具體探測距離根據目標大小而異，如對巡航導彈的探測距離是120千米。該火控系統能夠同時跟蹤24個目標，能夠同時對其中6個目標發起首輪攻擊。“雄貓”的內建武器包括1門通用電氣公司生產的M61A-1“火神”20毫米機炮，機炮位於前部機身左側，備彈675發。主要攜帶的導彈包括4枚“麻雀”空對空導彈，半埋入機身下方，或4枚“不死鳥”空對空導彈，掛於機身下方。此外，翼下掛架還可攜帶4枚“響尾蛇”空對空導彈，或者兩枚“響尾蛇”空對空導彈加兩枚“不死鳥”或“麻雀”。“雄貓”最多可攜帶6576千克各類彈藥，還安裝了各種電子對抗裝置。

特遣艦隊通常需要“雄貓”執行3種任務：阻攔式空中戰鬥巡邏（CAP）、特遣艦隊空中戰鬥巡邏和目標空中戰鬥巡邏。阻攔式空中戰鬥巡邏是指在指揮和控制飛機的探測範圍內，在特遣艦隊一定距離以外建立防禦屏障。由於執行阻攔式空中戰鬥巡邏時可能遇到大量的來襲敵機，“雄貓”通常會全副武裝，掛上6枚“不死鳥”導彈。

這種導彈的彈頭重60千克，速度超過5馬赫，射程超過200千米，非常適合遠距離攔截各種高度飛行的飛機和掠海飛行的導彈。即便敵機躲過了執行阻攔式空中戰鬥巡邏的“雄貓”這一關，它接下來還要面對執行特遣艦隊空中戰鬥巡邏的“雄貓”——這些“雄貓”位於艦艇視距以內，混搭“不死鳥”、“麻雀”和“響尾蛇”導彈。如果所有的空對空導彈都發射完了，目標仍繼續突進，“雄貓”還可以近距離使用“火神”機炮與其交戰。

“雄貓”安裝了兩臺普拉特·惠特尼公司的TF30-P-414渦扇發動機，低空最大飛行速度1.2馬赫，高空最大飛行速度2.34馬赫。1970年12月由於原型機墜毀，F-14A的生產工作受到了影響，但是美國海軍最終還是裝備了478架“雄貓”。70年代末，有80多架F-14A出口到了伊朗。原計劃安裝普拉特·惠特尼公司的F401-PW-400渦扇發動機的F-14B被取消，但是有32架F-14A安裝了通用電氣公司的F110-GE-400發動機，又被稱為F-14B，但此F-14B非彼F-14B。F-14D是一種換裝功率更強大的雷達、強化的航電裝置、重新設計的座艙和戰術干擾系統的改進型。有37架F-14D是新制造的，17架是F-14A改裝的。

20世紀80年代，“雄貓”曾在蘇爾特灣多次與利比亞戰鬥機交鋒。例如，1981年8月19日，VF-41中隊的兩架“雄貓”從“尼米茲”號航母上緊急起飛，前往偵察美國海軍雷達捕捉到的正在接近第六艦隊演習區域的兩個目標。兩個雷達反射訊號不斷接近“雄貓”，兩架飛機的武器指揮官都報告說他們被I波段的蘇制SRD-5M“高精度定位”空中攔截和火控雷達鎖定。這種雷達安裝於蘇霍伊設計局的蘇-22“裝配匠”進氣道的中央，利比亞空軍使用的正是這種飛機。在接下來的戰鬥中，兩架“裝配匠”都被“響尾蛇”導彈擊落，利比亞的戰鬥機也向F-14發射了AA-2“環礁”紅外跟蹤導彈。

在1991年的海灣戰爭中，F-14與麥克唐納·道格拉斯公司的F-15“鷹”一起執行空中戰鬥巡邏任務。此後，F-14還在巴爾幹半島和阿富汗的作戰行動中表現活躍，並在伊拉克參與強制建立“禁飛區”的任務。