冷戰初期，為了對抗當時前蘇聯日益發展壯大的對艦攻擊威脅，並結合自身對於未來作戰需要的評估，美國海軍在1955年的一項艦隊防控攔截機需求案中提出了新的艦隊防空作戰構想：即為航空母艦艦載機編隊配備大量具有多目標探測與追蹤能力的遠端重型艦載戰鬥機以及遠端空空導彈，可以在距離艦隊200海里（約370千米）外的空域巡航，以編織第一層艦隊防空火力網。美國麥克唐納公司研製的F-4“鬼怪”戰鬥機就是上述艦隊防空思想的最初產物。

熊貓最初的原型設計圖

“鬼怪”於1962年開始服役,配備AIM-7“麻雀”半主動雷達制導中程空空導彈,續航時間達到3小時。 此時,前蘇聯海軍的遠洋作戰能力逐漸成形,其擁有的遠端戰略轟炸機和空射型遠端反艦導彈數量也越來越多,美國航空母艦作戰群的優勢受到了前所未有的挑戰。 按照美國海軍的設想,F-4要擔負起攔截前蘇聯遠端轟炸機的任務,在其對己方艦隻發射反艦導彈之前將其擊落,或用導彈將已發射的反艦導彈擊落。 但“多用途”的F-4並不具有完成上述作戰構想的能力,於是,美國各大軍火製造商開始競相研製新型艦載機和遠端空空導彈。 其中,道格拉斯飛機公司的F6D“導彈手”戰鬥機及其配備的AAM-N-10“鷹”遠端空空導彈最具實力。F6D為亞音速雙發艦載戰鬥機,裝備有高效能火控雷達系統,具有長達4小時以上的空中作戰時間。相對於中規中矩的F6D 戰鬥機,AAM-N-10導彈可以稱得上是劃時代的技術集大成者。 該導彈最大飛行速度4馬赫(1360米/秒),最大射程超過了200千米,其上裝備的脈衝多普勒(Pulse Doppler)雷達在最末段的十餘千米具有主動導向能力(Active Homing Guidance).最終,由於F6D的爬升效能和最大速度比不上F-4而被淘汰,前者在美國海軍眼裡最多隻能算是一個超級空中導彈發射平臺而已。儘管F6D和AAM-N-10導彈都未能投入生產,但其使用的多項技術後來都用在了F-14“雄貓”戰鬥機和AIM-54“不死鳥”遠端空空導彈上。就在F6D戰鬥機研製計劃擱淺之後,當時的美國國防部長麥克拉馬拉基於海、空軍共用F-4“鬼怪”戰鬥機所取得的寶貴經驗,要求上述兩個軍種聯合研製一種重型可變後掠翼多用途戰鬥機, 這就是著名的 TFX(Tactical FighterExperimental,實驗性戰術戰鬥機)計劃。該計劃中新型戰機的代號是F-111,其中空軍型為F-111A,海軍型則是F-111B.美國海軍將F-111B定位為F-4的後續機,可執行艦隊防空,護航、空優等任務。不過,由於TFX計劃是由美國空軍所主導的,其必將造成美國海軍的作戰需求不可能得到完全體現,為日後海軍的黯然退出埋下了伏筆。1965年5月18日,F-111B首飛成功,但其效能讓美國海軍大失所望。

例如,F-111B的許多操控設計都不能適應艦載作戰環境的需要,加上重量過大造成機動性不足、過於複雜的系統組成導致可靠性不佳,在試飛過程中發生了多次事故並導致多名飛行員喪生。更致命的是,F-111B高達32噸的機體重量在當時現役美國海軍航母甲板上是不可能進行頻繁起降的。 由於機體太重,F-111B被海軍試飛員們稱作“海豬”(Sea Pig)。妥協與折衷所孕育出來的東西往往都不能長久,美國國會在1968年5月決定中止TFX計劃。儘管F-111B戰鬥機來也匆匆,去也匆匆,但其沿襲F6D和“鷹”式空空導彈技術發展而來的AN/AWG-9 火控雷達和AIM-54“不死鳥”遠端空空導具遠見的決定,並最終打造出了一款馳騁藍天30年的“傳奇戰機”.彈仍然獲准繼續研製,以保障可以裝備到未來的新型艦載戰鬥機上面。後來事實證明,這是一項極劃命名為VFX,發出研製需求書後,通用動力、麥道、北美、格魯曼、LTV等五家公司提出了專案競標申請。針對當時在越南戰場上使用的F-4,F-8戰鬥機暴露出來的諸多缺點,海軍方面要求各競標廠商設計一種雙發雙座重型艦載戰鬥機的方案。 根據越南戰爭中獲得的經驗教訓,新型戰機的最大飛行速度應達到2.2馬赫,能夠在距離艦隊240千米外進行戰鬥空域巡航任務(Combat Air Patrol,CAP)2個小時以上,遇到敵機可帶加力作戰2分鐘,其載油量要能夠對離岸800千米的航空母艦進行有效的護航。 該機應裝備能夠同時搜尋和追蹤目標的雷達以及各種射程的空空導彈(包括掛載6枚新研製的AIM-54 空空導彈)和M61A1機炮(沒有機炮的F-4在越南戰場上吃虧不小),甚至還要能攜帶6800千克的炸彈執行對地攻擊任務。 此外,新戰機還應具備適於在航母上起降、著艦速度小等特點。最終,格魯門航空工程公司的設計方案在眾多競爭對手中脫穎而出,於1969年1月被美國海軍選中。一直以來,格魯門公司就與美國海軍有著良好的合作關係,前面提到的F-111B戰鬥機的主承包商雖然是通用動力公司,但格魯門公司是次承包商,在研發過程中積累了不少實際經驗和技術。另外,美國海軍似乎很早就預見到了由美國空軍主導的F-111效能會一邊倒,從1965年10月便開始資助格魯門公司進行新型戰鬥機的研究, 尤其是在進氣道和彈射座椅方面都取得了一定的技術突破,而這些技術後來都應用到了 VFX計劃之中。在獲得美國海軍的合同之後,格魯門公司對初期研發階段設計的6000種以上設計方案進行遴選,從中總計製造了2000個左右的氣動模型,光是各種進氣道和發動機噴嘴的設計組合就有大約400個。此外,這些模型還累計進行了超過9000小時的風洞實驗。 最終,格魯門公司向海軍提供了303系列設計方案,共提出了8種氣動外型。303-60:該設計方案於1967年首次提出,採用可變後掠上單翼、吊艙式發動機以及類似F-111的大型單垂尾佈局,可在機腹和進氣道下方掛載6枚AIM-54。美國海軍稽核了303-60後覺得很有發展潛力,於是賦予其VFX-1的代號,參加了 VFX計劃的競標。303A:與303-60的構型相同,只是對發動機艙進行了修改。303B:是對303A的進一步改進設計,整體構型與303-60相同。303C:採用可變後掠上單翼,埋入式發動機和雙垂尾佈局,也可在機腹和進氣道下方掛載6枚AIM-54,但掛載方式與303-60不同.303C的設計缺陷為超音速作戰時的升限較低。303D:採用可變後掠下單翼,埋入式發動機和小型雙垂尾佈局,可在機腹和機翼翼套下方掛載6枚AIM-54。303D的縱向穩定性不佳。303B演化門機下方最多隻能掛載4枚A平置和吊船南區和重新設計的座-54.303動平行迎計發展的,完健子1968年6月.3O3F:過是8種氣動外型中唯一一種採用固定翼的方使用類似F-4戰鬥機的機貿江桂載6枚AIM-54.為了獲得與司也相應地節節攀升。愛為上單翼構型,並配置埋入式發動機和雙垂尾,機腹下方豬黃相同的升力,其翼面積大幅增加,但飛機重量303G:是303E方案簡化航電系統而推出的簡化設計.甘整體機型設計與303E相當,魚大世外303的303G所減輕,但在加速性,升限等方面的增加卻十分有限。上述方案基本上都沿襲了F-111的發展方向,並平用其已經發展比牧元面時武器控制系綜需要注意的是,這交石掠翼設計,難道海統會合四?為了滿足新型戰機高速截擊能力、長巡航時間禾大載荷安全看艦等紅子奇刻的技術要求.臺家用周定翼氣動佈局將會是一個公件時術:內莊人載荷安全著艦的弱六工,設,從而導致飛機的截擊能力和巡航經x須加大翼面積以降低翼載荷,但這樣會增大波阻和摩擦阻世時就要更強大的動力和更多的燃油米外作廣工北時證陽,區就必然會導致飛機濟山西莞求重大的翼面積.一個近似的光循琳,大山到丁門觀田升始。由此可見,態量港採用可變後掠翼氣動佈局成了格晉門公司飯計人貝田個一選揮,當然,在20世2如歐洲三國聯合研製的“狂風”多用會代,可變後掠翼設計也是其他國家戰鬥機設計人員的最愛,地鬥機前蘇聯米高揚設計局的米格-23“鞭撻者 戰鬥機,辦雀伊設計局的蘇-17/224裝面地鬥政擊機和蘇-24“擊劍手”戰鬥轟炸機等.具中,辦-22利末格-23都在後來的空戰中生與F-14交手,本書後面的作戰史部分將對此進行詳細敘述。最終,美國海軍選中了303E方案,這就使得VFX計劃正式進入了工程發展階段。.美國海軍江購頭兩批共有12架,作為研究和發展原型機使用.訂購的第3批共26架為先導量產型,其中前8架供海軍測試和評估使用,餘下的18架用來組成一個測試中隊。

不過,有鑑於先前研製F-111B的慘痛教訓,美國海軍向格魯門公司提出了一系列技術性能違約懲罰條款:

空重每超過45千克罰款44萬美元；

加速效能每少1秒罰款44萬美元；

續航距離每少10海里罰款100萬美元；

著陸速度每增加1節罰款105.6方美元；

維護性每增加1個人工小時罰款45萬美元；

交機時間每推遲一天罰款5千美元。

雖然上述懲罰條款苛刻異常,但格魯門公司還是決定接受美國海軍的挑戰.1969年3月,格魯門設計團隊根據海軍的要求對303E方案進行了一系列修改。原先採用的單垂直尾翼與兩片可向外摺疊大型腹鰭設計雖然在風洞試驗中被證實能夠提供足夠的方向控制能力和穩定性,而且在大迎角控制能力、波阻力特性等方面都不遜於採用雙垂直尾翼設計。 但美國海軍中有些人還是提出了不同意見: 可摺疊的大型腹鰭明顯不適用於航空母艦上的起降操作,而如果縮小腹鰭,飛機在高速飛行時一旦一臺發動機熄火,由於兩臺發動機距離較遠,單垂直尾翼將難以維持方向穩定性。於是,格魯門公司經過慎重評估與考慮後,決定改用雙垂尾與兩片固定式小型腹鰭的設計佈局,既兼顧了高速飛行的穩定性,又保證了良好的艦上可操控性。隨後,格魯門的技術人員還優化了機翼設計與結構,包括增加可變翼的自動可變後掠功能、增加翼面積以降低翼載荷、減少機翼展弦比使飛機重量能符合海軍規定、在翼套內增設小型扇翼以提高機動效能、改善機翼翼套與發動機艙連線處的外形等。另外,還略微調整了發動機的安裝位置和發動機艙的機身線條,從而有助於提高飛機的操控性和飛行品質。最後對發動機作了若干修改,其中最重要的就是採用先進的收斂-擴散噴口,能夠有效提高推力和擴大飛行包線範圍。 以上這些修改基本確定了日後“雄貓”的機型構造。