1958年洛克希希德公司对f-104c 进行了重新设计后，出口给义大利等一些欧洲国家和加拿大、日本等国使用。f-104g 是在f-104c 型飞机基础上重新设计的单座全天候战斗轰炸机。装备j79-ge-11a 发动机（军用推力 4,540 千克，加力推力 7,080 千克），加强了结构强度，增大了机翼面积，增加了机动襟翼，增加了 3 个挂架（每个机翼下增加1个，机身下增加1个）。必要时可以卸去机炮而在炮舱内装 462升的油箱。洛克希德制造的第1架飞机于1960年6月7日首飞。1960年10月5日首飞，洛克希德公司为美国“军援计划”生产了 139 架。


    在欧州，前西德、荷兰、比利时和义大利 4 国进行了联合生产：南部集团制造了 210 架，最后在前西德的施米塞米特公司组装成整机；西部集团制造了 188 架，最后在比利时的 sabca 公司组装成整机，第1架飞机于1961年8月3日首飞；北部集团制造了 231 架，最后在荷兰的福克公司组装成整机，第1架飞机于1961年11月11日首飞；义大利集团制造了 169 架，最后由费亚特公司组装成整机，第1架飞机于1962年6月9日首飞；后来，前西德的 mbb 公司于1971年～1973年又生产了 50 架，欧州总计生产了 848 架。


    加拿大制造了 140 架，第1架飞机于1963年7月30日首飞。g 型飞机是f-104中生产最多的型别，总数达到了1,127 架。目前仍有相当数量的飞机在义大利、希腊、土耳其等和我国台湾省服役。根据不同的作战任务，它可以携带不同数量的武器和副油箱，採用各种作战剖面时的作战半径为 370～1200 公里。


    tf-104g 是 g 型的教练机，装备有 nasarrf-15a 火力控制雷达，有实战力。洛克希德公司总共生产了 220 架，其中 48 架是在欧州制造的部件由洛克希德公司组装的。


    在多国参加的f-104g 制造计划中，义大利要求专门发展一种具有对空能力的先进f-104，称为f-104s（s 为麻雀飞弹之意）。f-104s 基本上与f-104g 后期型相同，针对空战作了增强，主要武器是安装在翼梢的“响尾蛇”和翼下的“麻雀”飞弹，并拆除了“火神”机炮。f-104s 于1968年12月30日首飞成功。


    1980年代初，义大利空军虽已加入了欧洲战斗机计划，但是新机服役遥遥无期。义大利空军决定对f-104s 进行中期寿命改进，这项计划称为f-104s asa（武器系统更新）。asa 计划仅对机载设备进行升级，不涉及机体结构，旨在提升f-104s 的截击/打击能力。f-104s asa 採用了具有下视下射能力的 r21g/m1 火控雷达，并可以挂载义大利自制的“阿斯派德”ia 中程空空飞弹，比“麻雀”更先进，“响尾蛇”飞弹也升级为 aim-9l，另外还可以选装f-104s 上拆除的“火神”炮。f-104s asa 还装有新型电子对抗装置、敌我识别天线、飞控计算机、武器系统，作战能力大大增强。这次意方赠送的即为f-104s asa 型。


    f-104j 是日本在第 2 次防卫计划中为其航空自卫队选定的防空截击机，是在 g 型基础上研制的f-104的防空截击型，由日本三菱公司仿制生产。最初同美国提供 3 架整机，前 29 架美国提供零部件，由三菱公司组装，总共生产了 210 架，于1967年全部交付完毕。其武器系统按截击要求配置，去掉了轰炸设备，雷达改装成 nasarr 的截击型f-15j。整个火控系统总重大约只有 160 千克。原型机于1961年6月30日在洛克希德公司首飞后分解运到日本，重新组装后于1962年3月8日在小牧基地开始试飞。3月22日驻在千岁基地的第 2 航空团临时成立了f-104j 培训队，从1963年起，先后组建了 7 个飞行中队。1963年3月5日正式组建成最初的训练部队第 201 中队，该部队在第 5 航空团的第 204 中队组建前一直担负训练任务。1964年6月25日组建的第1支作战部队是第 203 中队。同年还组建成第 5 航空团（驻新田原基地）的第 202 和 204 中队，1965年组建成第 6 航空团（驻小松基地）的第 205 中队和第 7 航空团（驻百里基地）的第 206 中队，1966年3月31日组建成第 7 航空团的第 207 中队。1974年、1978年和1981年第 201 中队、第 206 中队和 205 中队的f-104j 战斗机退出现役，部队解散。


    1982年以后第 202 中队、第 203 和第 204 中队先后换装成f-15j 战斗机，1985年以后第 207 中队散，到此日本的f-104j 战斗机全部退役。


    f-104dj 是 j 型战斗机的双座教练型，总共生产了 20 架，全部由洛克希德公司制造，没有装备火力控制设备。于1961年8月26日首飞，1962年1月运到日本。随同f-104j 一起退役。


    f-104j 是防空截击机，主要装备的是空对空武器。保留了机头固定安装的 20 毫米 m61“火神”6 管炮（备弹量最多为 750 发），每个翼尖挂架可挂1枚“响尾蛇”或日本研制的 aam-1 空对空飞弹，每个翼下挂架可挂1～2 枚上述空对空飞弹或1个火箭弹发射器。炮舱内不装机炮时可装1个462升的油箱。


    1960年5月26日，台湾接收了第一批f-104a/b ，从而开始了台湾飞行员的噩梦。f-104各型军机在台湾的 35年时间，总架数在 200 架以上。下图为巴基斯坦的f-104。


    被称为“飞行棺材”的f-104有致命性缺点，例如，它的机身长、机翼短小，升力自然受限制，遇到发动机熄火故障，不能像大飞机飘滑降落，有人形容，这时的f-104机会像一块废铁一样从空中掉下来。


    “飞行棺材”的称号即是德国人喊出来的，原因是西德山区气流不稳，曾遇过f-104在一天内四架撞毁，西德国会群起反对军方再使用f-104战机﹔然而台湾却从西德买来一批f-104g 型机，结果这批飞机却是德国人封存的仓储机，修护人员还从封箱内抓出一堆死青蛙、死老鼠。