เอฟ-16 ไฟทิงฟอลคอน (อังกฤษ: F-16 Fighting Falcon) เป็นเครื่องบินขับไล่หลากบทบาทที่เดิมที่พัฒนาขึ้นโดยบริษัทGeneral Dynamicsเพื่อกองทัพอากาศสหรัฐ มันถูกออกแบบให้เป็นเครื่องบินขับไล่ตอนกลางวันน้ำหนักเบา มันได้กลายมาเป็นเครื่องบินขับไล่ที่ประสบความสำเร็จ ความสามารถรอบตัวของมันเป็นเหตุผลหนักที่มันทำการตลาดได้เยี่ยมโดยมันถูกเลือกโดยกองทัพอากาศของ 25 ประเทศ เอฟ-16 เป็นโครงการเครื่องบินขับไล่พลังไอพ่นที่ใหญ่ที่สุดของฝั่งตะวันตกพร้อมด้วยการผลิตกว่า 4,400 ลำตั้งแต่ปีพ.ศ. 2519 ถึงแม้ว่ามันจะไม่ถูกซื้อโดยกองทัพอากาศสหรัฐอีกต่อไป รุ่นที่ก้าวหน้าก็ยังคงทำตลาดในหมู่ต่างประเทศได้ ในปีพ.ศ. 2536 เจเนรัล ไดนามิกส์ขายธุรกิจการผลิตเครื่องบินให้กับบริษัทล็อกฮีด ซึ่งได้กลายมาเป็นล็อกฮีด มาร์ตินหลังจากทำการรวมเข้ากับมาร์ติน มาเรียทต้าในปีพ.ศ. 2538
เอฟ-16 เป็นนักสู้กลางอากาศที่มีวัตกรรมมากมายรวมทั้งฝาครอบห้องนักบินที่โค้งมน คันบังคับแบบแท่งที่ทำให้งานควบคุมภายใต้แรงจี และที่นั่งที่เอนไปด้านหลังเพื่อลดแรงจีที่กระทำต่อนักบิน อาวุธมีทั้งปืนใหญ่เอ็ม61 วัลแคนและขีปนาวุธมากมาย 11 ตำบล มันยังเป็นเครื่องบินขับไล่แบบแรกที่ถูกสร้างมาเพื่อทำการเลี้ยวแบบ 9 จีได้ มันมีอัตราการผลักต่อน้ำหนักที่ดีมาก ส่งผลให้มันมีพลังในการไต่ระดับและการเร่งที่ยอดเยี่ยมหากจำเป็น แม้ว่าชื่อทางการของมันคือ"ไฟทิงฟอลคอน" แต่นักบินก็เรียกมันว่าไวเปอร์ (Viper) เนื่องมาจากมันคล้ายกับงูเห่าและตั้งชื่อตามยานขับไล่ในซีรีส์สแบทเทิลสตาร์ กาแลคติก้า
เอฟ-16 มีกำหนดการที่จะปลดออกจากประจำการในกองทัพอากาศสหรัฐในปีพ.ศ. 2568 มีการวางแผนที่จะแทนที่เอฟ-16 ด้วยเอฟ-35 ไลท์นิ่ง 2 ซึ่งจะเข้าประจำการในปีพ.ศ. 2554 และจะเริ่มเข้าแทนที่เครื่องบินหลากบทบาทจำนวนมากในกองทัพของชาติที่เข้าร่วมโครงการ
ด้วยประสบการณ์จากสงครามเวียดนามที่บ่งบอกถึงความสามารถของเครื่องบินขับไล่ที่อเมริกาจะต้องการในเร็วๆ นี้ และความต้องการที่จะต้องให้นักบินได้รับการฝึกการต่อสู้ในอากาศให้มากขึ้น ความต้องการเครื่องบินขับไล่ครองความได้เปรียบทางอากาศแบบใหม่นั้นทำให้กองทัพอากาศสหรัฐเริ่มศึกษาการพัฒนาจากสองความคิดในปีพ.ศ. 2508 คือ โครงการทดลองเครื่องบินขับไล่หรือเอฟเอกซ์ (Fighter Experimental, FX) ที่เป็นเครื่องบินปีกพับได้ขนาด 27,200 กิโลกรัมพร้อมเครื่องยนต์สองเครื่อง และ โครงการเครื่องบินขับไล่กลางวันแบบพัฒนาหรือเอดีเอฟ (Advanced Day Fighter, ADF) ที่เป็นเครื่องบินน้ำหนักเบาขนาด 11,300 กิโลกรัมซึ่งมากกว่ามิก-21 25% อย่างไรก็ดีการปรากฏตัวของมิก-25 ที่ทำความเร็วได้ถึงมัก 3 ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2510 นั้น ทำให้โครงการเอดีเอฟตกเป็นรองจากโครงการเอฟเอกซ์ ซึ่งได้ผลิตเอฟ-15 ขนาด 18,100 กิโลกรัมออกมา
ด้วยการใช้ประสบการจากการเป็นนักบินในสงครามเกาหลีและครูสอนยุทธวิธีในต้นทศวรรษที่ 1960 ผู้พันจอห์น บอยด์และนักคณิตศาสตร์โธมัส คริสตี้ได้พัฒนาทฤษฎีพลังงาน-ความคล่องตัวหรืออี-เอ็ม (Energy-Maneuverability theory, E-M) ขึ้นมาเพื่อเป็นแบบในการต่อสู้กับเครื่องบินขับไล่ การเคลื่อนที่หรือกระบวนท่าเป็นกุญแจสู่สิ่งที่บอยด์เรียกว่า"การตีลังการแบบโอโอดีเอ (OODA Loop, Observation-Orientation-Decision-Action) งานของบอยด์ต้องการเครื่องบินที่มีขนาดเล็กและน้ำหนักที่เบาพร้อมกับอัตราแรงผลักต่อน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น การศึกษาของกองทัพอากาศในปีพ.ศ. 2508 แนะว่าให้เพิ่มเครื่องบินขับไล่ที่มีราคาสูงและต่ำผสมกันในฝูงบินเพื่อเป็นการประหยัด
ในปลายทศวรรษที่ 1960 บอยด์ได้รวบรวมกลุ่มผู้คิดค้นที่กลายมาเป็นกลุ่มที่รู้จักกันในชื่อ"มาเฟียเครื่องบินขับไล่น้ำหนักเบา" ในปีพ.ศ. 2512 กลุ่มสามารถหาทุนในการศึกษาและประเมินผลทฤษฎีอี-เอ็มของพวกเขา เจเนรัล ไดนามิกส์ได้รับเงินจำนวน 149,000 ดอลลาร์สหรัฐ และนอร์ทธรอปได้รับ 100,000 ดอลลาร์สหรัฐ เพื่อทำการพัฒนาแบบความคิดที่จะใช้เป็นตัวทฤษฎีอี-เอ็มของบอยด์ งานของพวกเขานำไปสู่วายเอฟ-16 และวายเอฟ-17 ตามลำดับ
แม้ว่าเหล่าผู้สนับสนุนโครงการเอฟเอ็กซ์ของกองทัพอากาศยังคงไม่ชอบความคิดนี้เพราะพวกเขาเข้าใจว่ามันเป็นภัยต่อโครงการเอฟ-15 ความคิดโครงการเอดีเอฟได้รับการสนับสนุนจากพลเมืองภายใต้ผู้รักษาการรัฐมนตรีกระทรวงกลาโหมเดวิด แพ็คคาร์ด ผู้ท่ชอบความคิดในการแข่งขันหาต้นแบบ ผลที่ได้คือในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2514 กลุ่มศึกษาต้นแบบของกองทัพอากาศถูกตั้งขึ้นมาโดยมีบอยด์เป็นคนสำคัญ และแบบเสนอสองแบบจากหกก็ได้รับทุน แบบหนึ่งคือเครื่องบินขับไล่น้ำหนักเบาหรือแอลดับบลิวเอฟ (Lightweight Fighter, LWF) การร้องข้อเสนอเกิดขึ้นในวันที่ 6 มกราคม พ.ศ. 2515 ต้องการเครื่องบินขับไล่กลางวันขนาด 9,100 กิโลกรัมพร้อมกับอัตราการเลี้ยวที่ดี การเร่งและพิสัย และสามารถทำการต่อสู้ที่ความเร็ว 0.6-1.6 มักได้และทำการได้ในระดับความสูง 30,000-40,000 ฟุต นี้คือขอบเขตซึ่งกองทัพอากาศสหรัฐคาดว่าการต่อสู้กลางอากาศในอนาคตส่วนมากจะเกิดขึ้น โดยมีพื้นฐานมาจากสงครามเวียดนาม สงครามหกวัน และสงครามอินโด-ปากีสถาน ราคาที่คาดกันในการผลิตเครื่องบินคือ 3 ล้านดอลลาร์สหรัฐ แผนการผลิตนี้เป็นเพียงการคาดเดาตามที่กองทัพอากาศนั้นไม่มีข้อผูกมัด และอันที่จริง ไม่มีแผนที่จะหาผู้ชนะ ซึ่งจะต้องประกาศในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2518
บริษัทห้าบริษัทตอบสนองและในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2515 มีการประกาศผู้ชนะในการพัฒนาต้นแบบและทำการทดสอบคือโมเดล 908-909 ของโบอิง และ โมเดล 401 ของเจเนรัล ไดนามิกส์ อย่างไรก็ตามหลังจากนั้นหน่วยเอสเอสเอ (Source Selection Authority, SSA) ได้ลดโบอิงไปอยู่ที่สามตามหลังพี-600 ของนอร์ทธรอป เจเนรัล ไดนามิกส์และนอร์ทธรอฟได้รางวัลทำสัญญามูลค่า 37.9 ล้านดอลลาร์สหรัฐ และ 39.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐ เพื่อสร้างวายเอฟ-16 และวายเอฟ-17 ตามลำดับ โดยทำการบินครั้งแรกของทั้งสองแบบนั้นวางแผนเอาไว้ในต้นปีพ.ศ. 2517 เพื่อเอาชนะคนใหญ่คนโตในกองทัพอากาศ กลุ่มมาเฟียเครื่องบินขับไล่และผู้สนับสนุนแอลดับบลิวเอฟได้สนับสนุนความคิดการใช้เครื่องบินราคาสูงและต่ำผสมกัน ความคิดนี้จะระบุความสัมพันธ์ของเอฟ-15 และเอฟ-16 และต่อมาก็คือเอฟ-22 แร็พเตอร์และเอฟ-35 ไลท์นิ่ง 2
วายเอฟ-16 ปรากฏตัวครั้งแรกในวันที่ 13 ธันวาคม พ.ศ. 2516 และการบินครั้งแรกของมันใช้เวลา 90 นาทีที่ศูนย์ทดสอบการบินกองทัพอากาศที่ฐานทัพอากาศเอ็ดเวิร์ด แคลิฟอร์เนียเมื่อวันที่ 20 มกราคม ในขณะที่เร่งความเร็ว การควบคุมที่ไม่นิ่งทำให้ปลายปีกและหางครูดกับพื้น และเครื่องบินเริ่มหันออกนอกทางวิ่งไป นักบินทดสอบของเจเนรัล ไดนามิกส์ ฟิล โอเอสทริชเชอร์ตัดสินใจที่จะยกเครื่องขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการทำให้เครื่องเสียหาย และลงจอดอย่างปลอดภัยในอีกหกนาทีต่อมา ความเสียหายเล็กน้อยได้รับการซ่อมแซมอย่างรวดเร็วและมันก็ถูกบันทึกเป็นการบินครั้งแรกอย่างเป็นทางการ การบินเหนือเสียงครั้งแรกของวายเอฟ-16 เกิดขึ้นในวันที่ 5 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2517 และต้นแบบที่สองของวายเอฟ-16 ได้บินในวันที่ 9 พฤษภาคม พ.ศ. 2517 สิ่งนี้ตามมาด้วยการการบินครั้งแรกของวายเอฟ-17 ซึ่งเกิดขึ้นในวันที่ 9 มิถุนายนและ 21 สิงหาคม พ.ศ. 2517 ตามลำดับ ทั้งหมดแล้ววายเอฟ-16 ทำการบิน 330 ครั้งเป็นชั่วโมงทั้งสิ้น 417 ชั่วโมง วายเอฟ-17 ทำการบินไป 268 ครั้ง
ปัจจัยทั้งสามค่อยๆ รวมกันเพื่อเปลี่ยนแอลดับบลิวเอฟให้กลายเป็นโครงการพัฒนาที่จริงจัง ขั้นแรกนาโต้ที่เป็นพันธมิตรทั้งสี่กับสหรัฐฯอย่าง เบลเยียม เดนมาร์ก เนเธอร์แลนด์ และนอร์เวย์ กำลังมองหาสิ่งที่จะมาแทนที่เอฟ-104จีที่เป็นแบบหนึ่งของเอฟ-104 สตาร์ไฟเตอร์ นอกจากนั้น พวกเขายังมองหาเครื่องบินที่อุตสหกรรมของพวกเขาสามารถผลิตได้ภายใต้ใบอนุญาต ในต้นปีพ.ศ. 2517 พวกเขาได้รับข้อตกลงกับสหรัฐฯ ว่าหากกองทัพอากาศสหรัฐสั่งซื้อแอลดับบลิวเอฟที่ชนะ พวกเขาก็ต้องสั่งซื้อมันเช่นกัน ขั้นที่สองในขณะที่กองทัพอากาศสหรัฐไม่ได้สนใจเฉพาะเครื่องบินขับไล่ครองความได้เปรียบทางอากาศเท่านั้น พวกเขาเริ่มต้องการแทนที่เอฟ-105 ธันเดอร์ชิฟ ขั้นที่สามสภาคองเกรสของสหรัฐฯ อยากที่จะได้เครื่องบินขับไล่ที่ใช้ได้ทั้งกองทัพอากาศและกองทัพเรือ ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2517 สภาคองเกรสเปลี่ยนการให้ทุนสำหรับโครงการวีเอฟเอเอ็กซ์ของกองทัพเรือไปให้กับโครงการเอ็นเอซีเอฟแทน ซึ่งเน้นการดัดแปลงเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิดทางน้ำแบบแอลดับบลิวเอฟ ความต้องการเหล่านี้สัมพันธ์กัน แต่การตั้งเวลาในการจัดซื้อนั้นจำกัดโดยพันธมิตรทั้งสี่ประเทศ ผู้ที่ก่อตั้ง"กลุ่มโครงการเครื่องบินขับไล่นานาชาติ"หรือ"เอ็มเอฟพีจี" (Multinational Fighter Program Group, MFPG) และรีบเร่งสำหรับการตัดสินใจของสหรัฐฯ ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2517 กองทัพอากาศสหรัฐได้ประกาศแอลดับบลิวเอฟที่ชนะในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2518 แต่การตัดสินใจยืดออกไปจนถึงปีใหม่ และการทดสอบก็ถูกเร่ง เพื่อสะท้อนสิ่งใหม่นี้ความตั้งใจในการจัดซื้อเครื่องบินใหม่จึงจริงจังมากขึ้น พร้อมกับการกำนหดเป้าหมายใหม่ให้เป็นเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด โครงการแอลดับบลิวเอฟกลายเป็นการแข่งขันในการต่อสู้ทางอากาศหรือเอซีเอฟ (Air Combat Fighter, ACF) ที่ประกาศโดยรัญมนตรีกระทรวงกลาโหมของสหรัฐฯ เจมส์ อาร์. เชลซิงเกอร์ในเดือนเมษายน พ.ศ. 2517 เชลซิงเกอร์ยังเปิดเผยว่าเอซีเอฟลำใดๆ ก็ตามจะทำเพื่อเครื่องบินที่นอกเหนือจากเอฟ-15 ซึ่งเป็นการยุติฝ่ายค้านของแอลดับบลิวเอฟ
เอซีเอฟยักได้เพิ่มเสาหลักให้กับเจเนรัล ไดนามิกส์และนอทร์ทธรอฟเพราะว่ามันเป็นผู้เข้าแข่งขันที่มีความตั้งใจทำกำไรงาม สิ่งเหล่านี้คือมิราจ เอฟ1เอ็ม-53ของดัซโซลท์ เอวิเอชั่น เซเปแคท จากัวร์ และซ้าบ วิกเก้นที่พัฒนาเป็นซ้าบ 37อี ยูโรไฟเตอร์ (ซึ่งไม่ใช่แบบเดียวกับยูโรไฟต์เตอร์ ไทฟูน) นอร์ทธรอฟยังได้เสนออีกแบบหนึ่งคือพี-530 คอบรา ซึ่งคล้ายคลึงกับวายเอฟ-17 อย่างมาก จากัวร์และคอบราถูกยกเลิกโดยเอ็มเอฟพีจี ทำให้แบบของยุโรปสองแบบและแอลดับบลิวเอฟของสหรัฐฯ อีกสองแบบเป็นผู้เข้าแข่งขันที่เหลือ ในวันที่ 11 กันยายน พ.ศ. 2517 กองทัพอากาศสหรัฐได้ยืนยันแผนที่จะสั่งซื้อเอซีเอฟที่ชนะเพื่อเพิ่มมันเข้าไปในฝูงบินยุทธวิธีห้าฝูงบิน เมื่อวันที่ 13 มกราคม พ.ศ. 2518 รัฐมนตรีกองทัพอากาศจอห์น แอล. แมคลูคัสได้ประกาศว่าวายเอฟ-16 ได้รับเลือกให้เป็นผู้ชนะในการแข่งขันเอซีเอฟ
เหตุผลหลักที่รัฐมนตรีให้ตัดสินใจนี้คือราคาใช้งานที่ถูกกว่า พิสัยที่มากกว่า และการทำงานที่ดีกว่าของวายเอฟ-16 เหนือวายเอฟ-17 โดยเฉพาะความเร็วเหนือเสียง โครงการทดสอบการบินได้เผยว่าวายเอฟ-16 มีการเร่ง อัตราไต่ระดับ ความทนทาน และอัตราเลี้ยวที่เหนือกว่า อีกข้อได้เปรียบหนึ่งคือวายเอฟ-16 ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนแพรทท์ แอนด์ วิทนีย์ เอฟ100 ซึ่งเป็นแบบเดียวกับที่ใช้กับเอฟ-15 ทำให้มันลดค่าใช้จ่ายสำหรับโครงการเครื่องยนต์
ไม่นานหลังจากการเลือกวายเอฟ-16 รัฐมนตรีแมคลูคัสได้เผยว่ากองทัพอากาศสหรัฐได้วางแผนที่จะสั่งซื้ออย่างน้อย 650 ถึง 1,400 ลำ กองทัพอากาศเริ่มสั่งซื้อเครื่องบินที่มี"การพัฒนาแบบเต็มที่"หรือ"เอฟเอสดี" (Full-Scale Development, FSD) 15 ลำ (11 ลำเป็นแบบหนึ่งที่นั่งและอีก 4 ลำเป็นแบบสองที่นั่ง) สำหรับโครงการทดสอบการบิน แต่ต่อมาได้ลดเหลือ 8 ลำ (เอฟ-16เอ 6 ลำและเอฟ-16 บี 2 ลำ) อย่างไรก็ตามกองทัพเรือได้ประกาศเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2518 ว่าได้มีการตัดสินใจที่จะไม่ซื้อเอฟ-16 แบบสำหรับกองทัพเรือ พวกเขาเลือกที่จะใช้เครื่องบินที่พัฒนามาจากวายเอฟ-17 ซึ่งนั่นก็คือเอฟ/เอ-18 ฮอร์เน็ทของแมคดอนเนลล์ ดักลาสนั่นเอง
บริษัทผู้ผลิตเอฟ-16 คือเจเนรัล ไดนามิกส์ในฟอร์ทเวอร์ธรัฐเท็กซัสในปลายปีพ.ศ. 2518 พร้อมตัวอย่างแรกคือเอฟ-16เอ ที่วางแผนจะผลิตในวันที่ 20 ตุลาคม พ.ศ. 2519 ตามมาด้วยการบนครั้งแรกของมันในวันที่ 8 ธันวาคม แบบสองที่นั่งเริ่มทำการบินครั้งแรกในวันที่ 8 สิงหาคม พ.ศ. 2520 การผลิตเริ่มแรกของเอฟ-16เอเริ่มในวันที่ 7 สิงหาคม พ.ศ. 2521 และส่งให้กับกองทัพอากาศสหรัฐในวันที่ 6 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2522 เอฟ-16 ได้ชื่อเล่นในตอนแรกว่า"ไฟทิงฟอลคอน"ในวันที่ 21 มิถุนายน พ.ศ. 2523 และมันได้เข้าประจำการในฝูงบินขับไล่ยุทธวิธีที่ 388 ที่ฐานทัพอากาศฮิลในวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2523
ในวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2518 หุ้นส่วนยุโรปสี่ประเทศได้ทำสัญญาสำหรับเครื่องบินจำนวน 348 ลำที่งานแสดงในปารีส สำหรับเบลเยียม 116 ลำ เดนมาร์ก 58 ลำ เนเธอร์แลนด์ 102 ลำ และ นอร์เวย์ 72 ลำ พวกมันจะถูกผลิตบนสายการผลิตสองสายของยุโรป หนึ่งคือในเนเธอร์แลนด์ที่โรงงานของฟอกเกอร์และอีกที่หนึ่งในโรงงารแซบก้า (Soci?t? Anonyme Belge de Constructions A?ronautiques, SABCA) ของเบลเยียม การผลิตจะถูกแบ่งเป็น 184 ลำและ 164 ลำตามลำดับ บริษัทคองสเบิร์กของนอร์เวย์และเทอร์ม่า เอ/เอสของเดนมาร์กผลิตชิ้นส่วนสำหรับเครื่องบิน การผลิตร่วมของยุโรปเริ่มอย่างเป็นทางการในวันที่ 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2520 ที่โรงงานฟอกเกอร์ ในกลางเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2520 ชิ้นส่วนที่ผลิตโดยฟอกเกอร์ถูกส่งไปที่ฟอร์ทเวิร์ธเพื่อทำการประกอบลำตัว ซึ่งจะถูกส่งกลับไปที่ยุโรป การประกอบขั้นสุดท้ายจะเริ่มที่โรงงานของเบลเยียมในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2521 พร้อมส่งให้กับกองทัพอากาศเบลเยียมในเดือนมกราคม พ.ศ. 2522 สายผลิตของเดนมาร์กเริ่มขึ้นในเดือนเมษายน พ.ศ. 2521 และได้ทำการส่งครั้งแรกให้กับกองทัพอากาศเนเธอร์แลนด์ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2522 ในปีพ.ศ. 2523 เครื่องบินลำแรกถูกส่งให้กับกองทัพอากาศนอร์เวย์โดยแซบก้าและกองทัพอากาศเดนมาร์กโดยฟอกเกอร์
ตั้งแต่นั้นสายการผลิตเพิ่มเติมถูกสร้างขึ้นในแอนคาร่าในตุรกี ที่ซึ่งอุตสาหกรรมอากาศยานของตุรกีหรือทีเอไอ (Turkish Aerospace Industries, TAI) ได้ผลิตเอฟ-16 บล็อก 30/40/50 จำนวน 232 ลำภายใต้ใบอนญาตให้กับกองทัพอากาศตุรกีในปลายทศวรรษที่ 1980 และ 1990 และได้จะไดรับบล็อก 50 แอดวานซ์เซดจำนวน 30 ลำในปีพ.ศ. 2553 ทีเอไอยังได้สร้างบล็อก 40 จำนวน 46 ลำให้กับอียิปต์ในปลายทศวรรษที่ 1990 อุตสาหกรรมอากาศยานของเกาหลีได้เปิดสายการผลิตสำหรับโครงการเคเอฟ-16 โดยผลิตบล็อก 52 จำนวน 140 ลำตั้งแต่ทศวรรษที่ 1990-2000 สำหรับอินเดียพวกเขาเลือกเอฟ-16ไอเอ็นโดยจะมีสายการผลิตเอฟ-16 สายที่หกที่จะผลิตเครื่องบิน 108 ลำ
หลังจากที่ถูกเลือก วายเอฟ-16 ก็ถูกเปลี่ยนเป็นเอฟ-16 โครงสร้างลำตัวถูกทำให้ยาวขึ้น 10.6 นิ้ว ส่วนจมูกที่ใหญ่ขึ้นถูกติดตั้งด้วยเรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-66 พื้นที่ปีถูกเพิ่มจาก 26 ตารางเมตรเป็น 28 ตารางเมตร ปีกหางถูกลดความสูงเล็กน้อย ปีกบริเวณท้องถูกทำให้ใหญ่ขึ้น มีการเพิ่มที่เก็บของ และฝาเปิดล้อหน้าถูกเปลี่ยนจากแบบสองฝามาเป็นฝาเดียว การดัดแปลงเหล่านี้เพิ่มน้ำหนักของเอฟ-16 ประมาณ 25% จากต้นแบบ
ความต้องการหนึ่งที่มีการเปลี่ยนแปลงซึ่งไม่นับคือการเพิ่มการควบคุมสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการหยุดทำงานของเครื่องยนต์ในตอนที่ทำมุมปะทะสูง แบบทดสอบของวายเอฟ-16 ถูกทดสอบที่ศูนย์วิจัยในแลงลีย์ มีการพบปัญหาสำคัญแต่ไม่มีแล็บที่ใดพบเหมือนกัน การบินทดสอบของวายเอฟ-16 ไม่มีประสิทธิภาพพอที่จะแก้ไขปัญหา แต่การบินครั้งสำคัญนั้นคือสิ่งที่ต้องสนใจจริงๆ ผลที่ได้ของพื้นที่หางแนวนอนที่เพิ่มขึ้นอีก 25% ถูกใช้กับบล็อก 15 ในปีพ.ศ. 2524 และต่อมาก็ใช้กับเครื่องบินสำแรกๆ อีกอย่างคือการลดความเสี่ยงอย่างมากของการที่เครื่องยนต์หยุดทำงาน หางแนวนอนที่ใหญ่ขึ้นยังเพิ่มความเสถียรและให้การวิ่งขึ้นที่รวดเร็วขึ้น
ในทศวรรษที่ 1980 โครงการการพัฒนานานาชาติหรือเอ็มเอสไอพี (Multinational Staged Improvement Program, MSIP) ถูกจัดขึ้นเพื่อเพิ่มความสามารถใหม่ให้กับเอฟ-16 การลดความเสี่ยงในขณะทำการพัฒนาเทคโนโลยี และเพื่อมั่นใจว่ามันจะคงทนต่อสภาพแวดล้อมที่เปลี่ยนแปลง โครงการทำการพัฒนาเอฟ-16 สามขั้นตอน ด้วยประการทั้งปวงเอ็มเอสไอพีทำการเสนอความสามารถใหม่ของเอฟ-16 ในราคาต่ำ และลดความเสี่ยงเมื่อเทียบกับระบบแบบเดิม เอฟ-16 ทำการพัฒนาอื่นๆ อีกที่รวมทั้งการยืดอายุการใช้งานในปีพ.ศ. 2543
เอฟ-16 เป็นเครื่องบินหลาบทบาทหนึ่งเครื่องยนต์ที่มีความเร็วเหนือเสียง เอฟ-16 ถูกออกแบบมาเพื่อเป็นนักสู้ที่คุ้มค่าซึ่งสามารถทำภารกิจได้หลากหลายและยังมีความพร้อมอยู่ตลอดเวลา มันมีขนาดเล็กและเบากว่าเครื่องบินก่อนหน้า แต่ใช้อากาศพลศาสตร์และระบบอิเลคทรอกนิกอากาศที่ล้ำหน้ากว่า รวมทั้งใช้ระบบฟลาย-บาย-ไวร์ (Fly-by-wire) กับอาร์เอสเอส (Relaxed static stability) เป็นครั้งแรก เพื่อให้ทำกระบวนท่าได้สูงสุด ด้วยความคล่องแคล่วสูงเอฟ-16 สามารถทำแรงได้ในระดับ 9 จีและสามารถทำความเร็วสูงสุดได้มากกว่า 2 มัค
เอฟ-16 มีปืนใหญ่เอ็ม61 วัลแคนขนาด 20 ม.ม.ที่โคนปีกด้านซ้ายและในรุ่นแรกๆ สามารถติดตั้งเอไอเอ็ม-9 ไซด์ไวน์เดอร์ได้ถึงหกลูก รวมทั้งขีปนาวุธอีกอย่างละลูกที่ปลายปีก บางแบบสามารถใช้เอไอเอ็ม-7 สแปร์โรว์และในรุ่นล่าสุดก็สามารถใช้เอไอเอ็ม-120 แอมแรมได้อีกด้วย มันยังสามารถใช้ขีปนาวุธอากาศสู่อากาศแบบอื่น ขีปนาวุธอากาศสู่พื้น จรวดหรือระเบิด อุปกรณ์ต่อต้านอิเลคทรอนิก (อีเอ็มซี) การนำร่อง กระเปาะหาเป้าหรือปืน และถังเชื้อเพลิงในทั้ง 11 ตำบล โดยมีหกตำบลที่ใต้ปีก สองที่ปลายปีก และสามที่ใต้ลำตัว
การออกแบบเอฟ-16 ใช้แพลนฟอร์มแบบครอป-เดลต้าร่วมกับการรวมปีกเข้ากับลำตัวและปีกขนาบข้าง เรขาคณิตที่ตายตัว ช่งอรับลมที่ด้านใต้เข้ากับเครื่องยนต์ไอพ่นแบบเทอร์โบแฟน ส่วนหางที่มีหางแนวนอนที่เคลื่อนที่ไดทั้งหาง ครีบคู่ที่ใต้ลำตัวท้ายขอบปีก ฝาครอบห้องนักบินแบบชิ้นเดียว และล้อลงจอดทั้งสาม มันมีระบบเติมเชื้อเพลิงทางอากาศที่จะมีช่องเติมอยู่ที่หลังห้องนักบิน เบรกอากาศอยู่ที่ช่วงท้ายของตัวปีก และตะขอเกี่ยวอยู่ที่ใต้ลำตัวส่วนท้าย ที่โคนปีกจะมีส่วนเก็บอุปกรณ์มากมายอย่างอีซีเอ็มหรือร่มฉุด เอฟ-16 แบบต่อมามากมายอย่างเอฟ-16ไอจากบล็อก 50 มีส่วนที่เชื่อมโยงไปตามแกนของลำตัวตั้งแต่ห้องนักบินไปจนถึงส่วนหาง มันสามารถถูกใช้เพื่อเก็บอุปกรณ์เพิ่มเติมหรือเชื้อเพลิงได้
เอฟ-16 ถูกออกแบบมาให้มีราคาถูกในการสร้างและใช้งานได้ง่ายมากกว่าเครื่องบินขับไล่แบบก่อนๆ โครงสร้างทำจากอัลลูมิเนียมอัลลอย 80% เหล็ก 8% วัสดุผสม 3% และไทเทเนียม 1.5% การควบคุมพื้นผิวอย่างขอบที่แบนราบ ส่วนหาง และครีบท้องนั้นใช้โครงสร้างแบบใยที่ทำจากอะลูมิเนียมและผิวที่ทำจากกราไฟต์แผ่นบางๆ เอฟ-16เอมี 228 แผงตลอดทั่วทั้งลำตัว สายเชื้อเพลิงและโมดูลที่สามารถนำออกได้ยังถูกลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับแบบก่อนหน้า
แม้ว่าโครงการแอลดับบลิวเอฟของกองทัพอากาศสหรัฐจะเรียกร้องหาเครื่องบินที่สามารถมีชั่วโมงบินได้เพียง 4,000 ชั่วโมง และสามารถทำแรงได้ 7.33 จีพร้อมเชื้อเพลิงภายใน 80% วิศวกรของเจเนรัล ไดนามิกส์ตัดสินใจตั้งแต่แรกที่จะออกแบบโครงสร้างของเอฟ-16 ให้คงทนได้ 8,000 ชั่วโมงและได้แรงได้ 9 จีพร้อมเชื้อเพลิงเติมถัง มันได้พิสูจน์ถึงความได้เปรียบกว่าเมื่อภารกิจของมันถูกเปลี่ยนจากอากาศสู่อากาศเป็นแบบหลากบทบาทแทน อย่างไรก็ตามการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลากับแผนการใช้งานปฏิบัติการและน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องมาจากระบบเพิ่มเติมทำให้มันต้องการโครงสร้างมากมายที่ต้องแข็งแกร่งขึ้น
การศึกษาด้านอากาศพลศาสตร์เมื่อต้นทศวรรษที่ 1960 ได้แสดงให้เห็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่า"การยกตัวของกระแสลม" (อังกฤษ: vortex lift) ที่สามารถเป็นประโยชน์โดยใช้ปีกที่ลู่อย่างมากเพื่อทำมุมปะทะได้มากขึ้นผ่านการใช้กระแสลมแรงที่ไหลเวียนผ่านด้านข้างยกมันขึ้น เพราะว่าเอฟ-16 ถูกมองว่าเป็นเครื่องบินที่รวดเร็วในการต่อสู้ นักออกแบบของเจเนรัล ไดนามิกส์จึงได้เลือกปีกแบบครอป-เดลต้าที่เพรียวพร้อมกับปีกเสริมขนาบข้างทำมุม 40 องศาและท้ายปีกที่เป็นแนวตรง เพื่อเพิ่มความสามารถทำกระบวนท่าได้มากของมัน ปีกโค้งนูนพร้อมกับแอร์ฟอล์ยแบบเอ็นเอซีเอ 64เอ-204 จึงถูกเลือกมาใช้งาน ส่วนโค้งเรียกว่า"แคมเบอร์" (camber) นั้นถูกปรับผ่านทางการใช้ขอบด้านหน้าและชอบด้านหลังที่เชื่อมเข้ากับระบบควบคุมการบินหรือเอฟซีเอส (flight control system, FCS) ซึ่งจะปรับโดยอัตโนมัติผ่านทางช่องการบิน
ผลของการยกตัวด้วยกระแสลมนี้สามารถเพิ่มขึ้นได้ด้วยการเพิ่มพื้นที่ขอบด้านหน้าปีกที่ส่วนโคน จุดเชื่อมต่อกับลำตัว เรียกว่าส่วนขนาบข้างหรือ"สเตรค" (strake) สเตรคทำหน้าที่เหมือนสิ่งที่เพรียวลม มีขนาดยาว ไม่กว้าง ปีกทรงสามเหลี่ยมที่เริ่มตั้งแต่โคนปีกไปจนถึงส่วนหน้าของลำตัว ด้วยการผสมลำตัวที่ไม่มีจุดเชื่อมต่อที่เป็นมุม รวมทั้งโคนปีก สเตรคจะสร้างกระสมที่เร็วซึ่งยังคงติดอยู่กับส่วนบนของปีกเมื่อมุมปะทะสูงขึ้น ด้วยวิธีนี้เองแรงยกก็จะเพิ่มมากขึ้น สิ่งนี้ทำให้เครื่องบินสามารถทำมุมปะทะได้ในแบบที่ปกติแล้วเครื่องบินจะไม่สามารถควบคุมได้ การใช้สเตรคหรือปีกเสริมนั้นยังใช้อัตราปีกที่ต่ำ ซึ่งเพิ่มอัตราการหมุนและความเสถียรในขณะที่ลดน้ำหนักเครื่องบิน โคนปีกที่ลึกขึ้นยังเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้าง และเพิ่มปริมาณเชื้อเพลิงภายใน ผลที่ได้คือเศษส่วนเชื้อเพลิงของเอฟ-16 ประมาณ 0.31 ที่ทำให้มันมีพืสัยมากกว่าเครื่องบินที่คล้ายคลึงกัน
วายเอฟ-16 เป็นเครื่องบินลำแรกของโลกที่ถูกออกแบบให้มีอากาศพลศาสตร์ที่ไม่เสถียรเล็กน้อย เทคนิคนี้เรียกว่า"อาร์เอสเอส" (relaxed static stability, RSS) ทำงานร่วมเพื่อเพิ่มการทำงานของเครื่องบิน เครื่องบินส่วนใหญ่ถูกออกแบบมาให้มีเสถียรภาพในการทรงตัวที่เป็นบวก ซึ่งมีแนวโน้มทำให้เครื่องบินกลับไปสู่ความสูงเดิมของมันได้หลังจากที่เสียการทรงตัว อย่างไรก็ตามเสถียรภาพในการทรงตัวที่เป็นบวกนั้นหยุดความคล่องตัว เพราะว่ามีจะคอยทำให้เครื่องบินอยู่ในตำแหน่งปกติแทนที่จะเป็นแบบที่นั่งบินต้องการ ในอีกทางหนึ่ง เครื่องบินที่มีเสถียรภาพในการทรงตัวที่เป็นลบจะไม่อยู่ในระดับและการควบคุมในทันที ถึงกระนั้นเครื่องบินที่มีเสถียรภาพในการทรงตัวที่เป็นลบจะคล่องแคล่วกว่าพวกที่เป็นบวก เมื่อทำความเร็วเหนือเสียงเครื่องบินที่มีเสถียรภาพในการทรงตัวที่เป็นลบจะมีแนวทางที่เป็นบวกมากกว่าเดิม เพราะว่าแรงอากาศพลศาสตร์เปลี่ยนส่วนท้ายระหว่างการบินแบบต่ำกว่าเสียงและเร็วเหนือเสียง อย่างไรก็ตามในความเร็วเหนือเสียงเครื่องบินขับไล่มักมีแนวโน้มที่จะหลุดจากการควบคุมได้ตลอดเวลา
เพื่อเผชิญหน้ากับการหลุดจากการควบคุมและหลีกเลี่ยงความต้องการที่จะต้องใช้เวลาในการเข้าควบคุมโดยนักบิน เอฟ-16 จึงมีช่องฟลาย-บาย-ไวร์สี่ช่อง คอมพิวเตอร์ควบคุมการบินหรือเอฟแอลซีซี (flight control computer, FLCC) ซึ่งเป็นตัวสำคัญของระบบควบคุมการบินหรือเอฟเอลซีเอส (Flight Control System, FLCS) ยอมรับการเชื่อมต่อจากนักบินจากคันบังคับและหางเสือ และจัดการการควบคุมพื้นผิวโดยไม่ทำให้เสียการควบคุม เอฟแอลซีซียังใช้การวัดเป็นพันๆ ครั้งต่อวินาทีของความสูงที่เครื่องบินอยู่ และจะทำให้มันถูกต้องโดยอัตโนมัติเพื่อจัดการกับการเปลี่ยนแปลงของเส้นทางการบินที่ไม่ได้มาจากนักบิน นั่นทำให้มันบินได้อย่างเสถียร สิ่งนี้นำไปสู้คำพังเพยของนักบินเอฟ-16 ที่ว่า "คุณไม่ได้ขับเอฟ-16 หรอก มันนั่นแหละที่ขับคุณ"
เอฟแอลซีซียังทำงานร่วมกับตัวจำกัดการควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีพื้นฐานมาจากระดับความสูงปัจจุบันของเครื่องบินไอพ่น ความเร็วลมและมุมปะทะ และป้องกันการเคลื่อนของการควบคุมพื้นผิวซึ่งจะทำให้เกิดความไม่เสถียรอย่างการสลิปหรือสคิด หรือมุมปะทะระดับสูงที่ทำให้ไม่สามารถควบคุมเครื่องบินได้ ตัวจำกัดยังทำหน้ที่ป้องกันกระบวนท่าที่จะสร้างแรงมากกว่า 9 จีต่อนักบินหรือโครงสร้าง
ไม่เหมือนกับวายเอฟ-17 ที่จุดเด่นอยู่ที่ระบบเอฟบีดับบลิวพร้อมกับการควบคุมด้วยน้ำที่เป็นตัวสำรอง นักออกแบบเอฟ-16 นั้นใช้วัตกรรมใหม่ในการกำจัดส่วนเชื่อมระหว่างคันบังคับและหางเสือและพื้นผิวควบคุมอากาศพลศาสตร์ ความไว้ใจได้ของเอฟ-16 ต่อระบบอิเลคทรอนิกและสายไฟเพื่อคงการควบคุมการบิน แทนที่จะเป็นการใช้สายเคเบิลและระบบกลไกในการควบคุม สิ่งนี้ทำให้เอฟ-16 ได้รับชื่อเล่นว่า"อิเลคทริกเจ็ท"หรือ"เจ็ทไฟฟ้า" ช่องบินทั้งสี่หากสูญเสียไปหนึ่งช่องระบบก็จะเปลี่ยนมาเป็นแบบสามช่อง เอฟแอลซีซีเริ่มต้นในฐานะระบบอนาล็อกในแบบเอ/บี แต่ต่อมาได้เป็นระบบดิจิตอลในแบบซี/ดีของบล็อก 40
อีกจุดเด่นหนึ่งของมันจากมุมมองของนักบินคือความยอดเยี่ยมโดยรวมของเอฟ-16 ในห้องนักบิน จุดเด่นนี้เป็นสิ่งสำคัญขณะทำการต่อสู้กลางอากาศ ฝาครอบชิ้นเดียวที่ทำมาจากโพลีคาร์บอเนทให้มุมมอง 360 องศาพร้อมมุมมองขึ้นลง 40 องศาตลอดด้านข้างของเครื่องบิน และ 15 องศาเหนือส่วนจมูก ที่นั่งนักบินติดตั้งบนที่ปรบขึ้นลงได้ นอกจากนี้ห้องนักบินเอฟ-16 ไม่มีส่วนโค้งที่ด้านหน้าซึ่งมีในเครื่องบินส่วนใหญ่ ซึ่งมันทำให้นักบินมองเห็นได้ชัดขึ้นในบริเวณด้านหน้า (ในแบบสองที่นั่งจำเป็นต้องมีกรอบมากั้นระหว่างนักบินทั้งสอง)
เก้าอี้ดีดตัวเอซเซส2 พลังจรวดอยู่ที่ด้านหลังโดยทำมุม 30 องศา ที่นั่งในแบบที่เก่ากว่าและร่วมสมัยนั้นมักทำมุมเพียง 13-15 องศาทำนั้น ที่นั่งเอนที่ไปด้านหลังของเอฟ-16 ถูกเลือกเพื่อเพิ่มความทนทานของนักบินต่อแรงจีได้ และเพื่อลดความอ่อนไหวของนักบินต่อแรงโน้มถ่วงที่จะทำให้หมดสติ อย่างไรก็ตามมุมที่เพิ่มขึ้นก็ทำให้เพิ่มความเสี่ยงที่คอจะได้รับบาดเจ็บหากไม่ใช้ที่พักศีรษะ การออกแบบเครื่องบินขับไล่ของสหรัฐฯ ในเวลาต่อมาที่นั่งจะเล็กกว่าและทำมุมเพียง 20 องศา เพราะมุมที่มากของที่นั่งและความหนาของฝาครอบที่ทำมาจากโพลีคาร์บอเนท เก้าอี้ดีดตัวของเอฟ-16 จึงขาดส่วนที่เป็นเหล็กเพื่อกระแทกให้ฝาครอบแตกอย่างที่เครื่องบินลำอื่นๆ มี ซึ่งตัวกระแทกนั้นจะทำให้ฝาครอบแตกหากมันไม่สามารถเปิดได้ ในเครื่องเอฟ-16 การดีดตัวของนักบินทำโดยปลดฝาครอบทิ้งไปก่อน เมื่อแรงลมดึงฝาครอบออกไปแล้ว ไกก็จะลั่นส่งให้เก้าอี้พุ่งออกไปด้วยพลังจรวด
นักบินที่บินเครื่องบินจะใช้คันบังคับที่ด้านขวาเป็นหลักและคันเร่งจะอยู่ที่ด้านซ้าย หรือจะเป็นคันเหยีบก็ได้ เพื่อเพิ่มองศาในการควบคุมของนักบินในตอนที่มีแรงจีเยอะ สวิตช์มากมายจึงถูกย้ายไปที่คันบังคับแทน การกดเพียเบาๆ ที่คันบังคับจะส่งสัญญาณอิเลคทรอนิกผ่านทางระบบฟลาย-บาย-ไวร์เพื่อปรบการควบคุมการบินมากมาย ดั้งเดิมแล้วคันบังคับไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ แต่การจัดใช้แบบนี้ได้พิสูจน์ว่าไม่สะดวกและยากสำหรับนักบินที่จะควบคุม บางครั้งมันส่งผลให้มีแนวโน้มที่จะหมุนเกินไปในตอนที่วิ่งขึ้น ตั้งแต่ที่มันปรากฏตัวในเครื่องเอฟ-16 คันบังคับแบบโฮทัส (HOTAS) ได้กลายมาเป็นแบบพื้นฐานของเครื่องบินขับไล่ยุคใหม่ (แม้ว่าคันบังคับด้านข้างนั้นจะไม่แพร่หลายนัก)
ห้องนักบินของเอฟ-16 ยังมีเฮด-อัพดิสเพลย์หรือฮัด (Head-Up Display, HUD) ซึ่งฉายภาพการบินและข้อมูลการรบในรูปแบบสัญลักษณ์ต่อหน้านักบินโดยปราศจากสิ่งกีดขวาง ด้วยการที่สามารถมองหาเป้าได้ทั่วห้องนักบินนักบินจึงมีการระวังตัวอย่างมากต่อสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัว หมวกเจเอชเอ็มซีเอส (Joint Helmet Mounted Cueing System, JHMCS) ของโบอิงถูกใช้ในบล็อก 52 สำหรับขีปนาวุธพิสัยไกลอย่างเอไอเอ็ม-9 เอ็กซ์ หมวกพิเศษนี้สามารถบองตำแหน่งของระบบอาวุธได้ตามที่นักบินมอง แม้กระทั่งนอกจอแสดงผลก็ตาม ในขณะที่ยังคงมีการระวังภัย หมวกนี้ทำการครั้งแรกในปฏิบัติการปลดปล่อยอิรัก
นักบินจะได้รับการบินเพิ่มและข้อมูลสถานะของระบบจากมัลติ-ฟังชั่น ดิสเพลย์หรือเอ็มเอฟดี (multi-function display, MFD) เอ็มเอฟดีที่ด้านซ้ายคือหน้าจอแสดงการบินหลัก ซึ่งโดยปกติจะแสดงเรดาร์และแผนที่เคลื่อนที่ เอ็มเอฟดีทางด้านขวาจะแสดงระบบ ซึ่งแสดงข้อมูลสำคัญของเครื่องยนต์ อุปกรณ์ลงจอด ฝาครอบและแพนปีก เชื้อเพลิง และสถานะอาวุธ เริ่มแรกเอฟ-18เอ/บีมีจอหลอดรังสีคาโทด (ซีอาร์ที) เพียงจอเดียวเท่านั้นที่ทำหน้าที่พีเอฟดี พร้อมกับข้อมูลระบบที่แสดงตามมาตรวัดต่างๆ เอ็มแอลยูได้นำจอเอ็มเอฟดีเข้าสู่ห้องนักบินและยังใช้ได้ในแบบกลางคืนอีกด้วย จอซีอาร์ทีเหล่านี้ถูกแทนที่ด้วยจอแอลซีดีในบล็อก 50/52 ในบล็อก 60 จอเอ็มเอฟดีแบบสีที่สามารถใส่โปรแกรมและสลับเปลี่ยนได้ พร้อมความสามารถภาพต่อภาพซึ่งให้สถานการณ์ได้ตรงตามเวลาบนแผนที่เคลื่อนที่
เอฟ-16เอ/บีเดิมที่ติดตั้งเรดาร์ควบคุมการยิงแบบพัลส์-ดอพเพลอร์เอเอ็น/เอพีจี-66 ของเวสติ้งเฮาส์ (ตอนนี้คือนอร์ทธรอป กรัมแมน) เสาอากาศของมันถูกออกแบบมาเพื่อมีประสิทธิภาพกับสมูกขนาดเล็กของเอฟ-16 ในรูปแบบอัพลุค เอพีจี-66 ใช้คลื่นสั่นสะเทือนซ้ำหรือพีอาร์เอฟ (Pulse repetition frequency, PRF) ระดับต่ำสำหรับเป้าหมายที่อยู่ระดับกลางและสูงในสภาพแวดล้อมที่รก และในรูปแบบดาวน์ลุคจะเป็นการใช้พีอาร์เอฟระดับกลางสำหรับสภาพแวดล้อมที่รกอย่างมาก มันมีคลื่นความถี่สี่คลื่นภายในเอ็กว์แบนด์ (X band) และมีรูปแบบสี่รูปแบบสำหรับการต่อสู้อากาศสู่อากาศและเจ็ดสำหรับการต่อสู้อากาศสู่พื้น แม้แต่ในตอนกลางคืนหรือสภาพอากาศที่เลวร้าย เอพีจี-66(วี)2 ของบล็อก 15 ได้เพิ่มตัวประมวลสัญญาณที่ทรงพลัง ความเชื่อใจได้ และเพื่มระยะในสภาพแวดล้อมที่รกหรือมีการรบกวนได้ไกลขึ้น โครงการเพิ่มอายุใช้งานได้พัฒนาสิ่งนี้เป็นเอพีจี-66(วี)2เอ ซึ่งมีจุดเด่นเป็นความเร็วและความจำ
เรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-68 เป็นการพัฒนาของเอพีจี-66 ถูกนำมาใช้กับเอฟ-16ซี/ดี บล็อก 25 เอพีจี-68 มีระยะและการประมวลผลที่มากกว่า เช่นเดียวกับรูปแบบปฏิบัติการที่มากขึ้นเป็น 25 รูปแบบ และการติดตามขณะตรวจหาหรือทีดับบลิวเอส (track-while-scan, TWS) สำหรับเป้าหมายมากถึงสิเป้าหมาย เอพีจี-68(วี)1 ของบล็อก 40/42 ได้เพิ่มการทำงานร่วมเต็มที่กับระบบแลนเทิร์นของล็อกฮีด มาร์ติน และรูปแบบติดตามแบบพัลส์-ดอพเพลอร์ด้วยพีอาร์เอฟระดับสูงเพื่อให้ส่งคลื่นต่อเนื่องเข้าสู่เป้าหมายเพื่อชี้เป้าให้กับขีปนาวุธแบบกึ่งเรดาร์อย่างเอไอเอ็ม-7 สแปร์โรว์ เอฟ-16 บล็อก 50/52 เริ่มได้รับเอพีจี-59(วี)5 ที่เชื่อถือได้มากกว่าซึ่งมีตัวประมวลผลที่ใช้เทคโนโลยีวงจรร่วมความเร็วสูง บล็อก 50/52 ที่ห้าวหน้าถูกติดตั้งด้วยเอพีจี-68(วี)9 ซึ่งมีระยะตรวจจับได้มากกว่า 30% และรูปแบบเอสเออาร์ (synthetic aperture radar, SAR) สำหรับการประมวลผลระดับสูงของแผนที่และการตรวจจับเป้าหมาย ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2547 นอร์ทธรอฟ กรัมแทนได้รับสัญญาในการเริ่มการพัฒนาเรดาร์เอพีจี-68 ของบล็อก 40/42/50/52 ให้เป็นแบบ(วี)10 ซึ่งทำให้เอฟ-16 มีการตรวจจับในทุกสภาพอากาศและการจับเป้าในแบบจีพีเอส มันยังเพิ่มรูปแบบแผนที่เอสเออาร์และรูปแบบตามพื้นภูมิประเทศ
เอฟ-16อี/เอฟที่ใช้เรดาร์เออีเอสเอ (Active Electronically Scanned Array, AESA) เอเอ็น/เอพีจี-80 ของนอร์ทธรอป กรัมแมน ทำให้มันเป็นเครื่องบินลำที่สามที่ใช้มัน
ในเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2550 เรย์ธีออนได้ประกาศว่ามันได้ทำการพัฒนาเรดาร์รุ่นใหม่ขึ้นมาโดยมีพื้นฐานมาจากเอเอ็น/เอพีจี-79 รุ่นก่อนหน้าเพื่อเป็นทางเลือกให้กับเอเอ็น/เอพีจี-68 และเอเอ็น/เอพีจี-80 ของนอร์ทธธรอป กรัมแมนสำหรับเอฟ-16 แบบใหม่ ในวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2550 โบอิงได้เลือกการออกแบบนี้เพื่อทำการพัฒนาเอฟ-15อีให้กับกองทัพอากาศสหรั
ในตอนแรกขุมกำลังของเอฟ-16 คือเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนพร้อมสันดาปท้ายแพรทท์ แอนด์ วิทนีย์ เอฟ100-พีดับบลิว-200 หนึ่งเครื่องยนต์ มันถูกดัดแปลงเล็กน้อยจากเอฟ100-พีดับบลิว-100 ที่ใช้โดยเอฟ-15 ด้วยอัตราแรงขับ 23,830 ปอนด์ทำให้มันยังคงใช้ไปจนถึงเอฟ-16 ในบล็อก 25 ยกเว้นบล็อก 12 พร้อมการพัฒนาความสามารถปฏิบัติการหรือโอซียู (Operational Capability Upgrade, OCU) โอซียูได้นำเครื่องเอฟ100-พีดับบลิว-220 ที่ให้แรงขับ 23,770 มาใช้ ซึ่งยังได้ติดตั้งในบล็อก 32 และ 42 ในขณะที่มันไม่ได้เพิ่มแรงขับอย่างเห็นได้ชัดนัก มันก็ได้นำระบบควบคุมเครื่องยนต์อิเลคทรอกนิกแบบดิจิตอลหรือดีอีอีซี (Digital Electronic Engine Control, DEEC) มาใช้ซึ่งได้เพิ่มความไว้ใจได้และลดความเสี่ยงของเครื่องยนต์ที่จะหยุดทำงาน (ซึ่งเป็นสิ่งที่มักเกิดขึ้นกับรุ่น "-200" ซึ่งจำเป็นต้องทำการสตาร์ทเครื่องใหม่กลางอากาศ) ด้วยการปรากฏตัวบนสายผลิตเอฟ-16 ในปีพ.ศ. 2531 "-220" ยังได้เข้าแทนที่ "-100" ของเอฟ-15 ดังนั้นทั้งสองจึงมีเครื่องยนต์ที่เหมือนกัน เครื่องยนต์รุ่น "-220" มากมายของบล็อก 25 และเครื่องบินลำต่อๆ มาถูกพัฒนาตั้งแต่กลางปีพ.ศ. 2540 ให้เป็น "-220อี" ซึ่งได้เพิ่มความไว้ใจได้และใช้งานได้ง่าย รวมทั้งลดอัตราการซ่อมแซมลงไป 35%
การพัฒนาเอฟ-100-พีดับบลิว-220/220อีเป็นผลมาจากโครงการเปลี่ยนเครื่องยนต์ของกองทัพอากาศสหรัฐ ซึ่งมีเจเนรัล อิเลคทริกเป็นผู้สร้างเครื่องยนต์ให้กับเอฟ-16อย่างไรก็ตามเครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเอฟ110-จีอี-100 ต้องการการดัดแปลงช่องรับลม แบบเดิมนั้นให้แรงขับสูงสุดเพียง 25,735 ปอนด์ ในขณะที่แบบใหม่ให้แรงขับสูงสุดถึง 28,984 ปอนด์เมื่อใช้สันดาปท้าย (เพื่อแยกแยะเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์แตกต่างกัน ลำที่ใช้ของเจเนรัล อิเลคทริกใช้ลงท้ายบล็อกด้วย "0" (เช่น บล็อก 30) และลำที่ใช้ของแพรทท์ แอนด์ วิทนีย์จะลงท้ายด้วย "2" (เช่น บล็อก 32))
การพัฒนาเพิ่มโดยผู้แข่งขันเหล่านี้ภายใต้เครื่องยนต์ที่เพิ่มการทำงานทำให้เกิดเครื่องยนต์เอฟ110-จีอี-129 ที่ให้แรงขับ 29,588 ปอนด์ในบล็อก 50 และเครื่องยนต์เอฟ-พีดับบลิว-229 ที่ให้แรงขับ 29,100 ในบล็อก 52 ขึ้นมา เอฟ-16 เริ่มบินด้วยเครื่องยนต์เหล่านี้ในวันที่ 22 ตุลาคม พ.ศ. 2534 และ 22 ตุลาคม พ.ศ. 2535 ตามลำดับ ด้วยประการทั้งปวงเอฟ-16ซี/ดี 1,446 ลำที่สั่งซื้อโดยกองทัพอากาศสหรัฐ มี 556 ลำที่ใช้เครื่องยนต์ตระกูลเอฟ100 และ890 ลำที่ใช้เอฟ110 บล็อก 60 ของสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ใช้เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเอฟ110-จีอี-132 ของเจเนรัล อิเลคทริกซึ่งให้แรงขับสูงสุด 32,500 ปอนด์ สูงสุดในบรรดาเอฟ-16 ทั้งหมด
เนื่องมาจากการที่มีพวกมันอยู่ทั่วทุกที่ เอฟ-16 จึงมีส่วนร่วมในการรบมากมายซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นในตะวันออกลาง
การต่อสู้ทางอากาศครั้งแรกของเอฟ-16 เกิดขึ้นโดยกองทัพอากาศอิสราเอลเหนือหุบเขาเบก้าเมื่อวันที่ 28 เมษายน พ.ศ. 2524 โดยจัดการกับเฮลิคอปเตอร์มิล เอ็มไอ-8 ของซีเรีย ซึ่งถูกยิงตกโดยปืนหลังจากไม่สามารถใช้ขีปนาวุธอากาศสู่อากาศเอไอเอ็ม-9 ไซด์ไวน์เดอร์ยิงได้ หนึ่งปีต่อมาในวันที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2525 ในขณะทำการรบทางอากาศกองทัพอากาศอิสราเอลได้ใช้เอฟ-16 ทำแต้มกับเครื่องบินขับไล่อีกลำเป็นครั้งแรกโดยยิงมิก-21 หนึ่งลำของซีเรียตก
ในวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2524 เอฟ-16 แปดลำของอิสราเอลที่คุ้มกันโดยเอฟ-15 ทำปฏิบัติการโอเปร่าโดยเป็นการโจมตีทางอากาสู่พื้นครั้งแรกของมัน การบุกครั้งนี้ได้สร้างความเสียหายให้กับออสอิรัก เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ของอิรักที่กำลังก่อสร้างในแบกแดด เพื่อป้องกันไม่ให้ซัดดัม ฮุสเซนใช้มันสร้างอาวุธนิวเคลียร์
ปีต่อมาในปฏิบัติการความสงบเพื่อกัลลิลีในสงครามเลบานอนปีพ.ศ. 2525 เอฟ-16 ของอิสราเอลได้เข้าปะทะกับเครื่องบินของซีเรียซึ่งเปนการต่อสู้ครั้งใหญ่ที่สุดครั้งหนึ่งในประวัติศาสตร์ของเครื่องบินขับไล่พลังไอพ่น ซึ่งเริ่มในวันที่ 9 มิถุนายนและยังคงต่อเนื่องไปอีกสองวัน เมื่อสิ้นสุดการรบกองทัพอากาศอิสราเอลได้สังหารไป 44 ลำ ส่วนใหญ่เป็นมิก-21 และมิก-23 ในขณะที่ไม่สูญเสียเอฟ-16 เลย เอฟ-16 ยังได้ใช้การโจมตีภาคพื้นดินเพื่อเข้าโจมตีเป้าหมายในเลบานอน
ในสงครามโซเวียต-อัฟกานิสถานระหว่างเดอืนพฤษภาคม พ.ศ. 2529 และมกราคม พ.ศ. 2533 กองทัพอากาศปากีสถานอ้างว่า ได้ใช้เอฟ-16 ยิงข้าศึกจากฝ่ายอัฟกานิสถานตกไปอย่างน้อยสิบลำ สี่ลำเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดซู-22 สามลำเป็นเครื่องบินขนส่ง (แอน-26 สองลำและแอน-24 หนึ่งลำ) และอีกนึ่งลำเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดซู-25 ส่วนใหญ่ถูกสังหารโดยไซด์ไวน์เดอร์ แต่ซู-22 ถูกปืนยิงตกและแอน-24 หนึ่งลำถูกบังคับให้ลงจอดฉุกเฉินเมื่อถูกเข้าสกัดกั้น
อัฟกานิสถานอ้างว่า Mig-23 ที่ขับโดยนักบินโซเวียต ได้ยิงเอฟ-16เอของปากีสถานตกหนึ่งลำในวันที่ 29 เมษายน พ.ศ. 2530 นักบินดีดตัวได้อย่างปลอดภัยและตกลงในพื้นที่ของปากีสถาน ทางปากีสถานยอมรับว่าได้สูญเสียเครื่องบินให้กับฝ่ายศัตรู แต่อ้างว่ามันอาจเป็นได้ทั้งเอฟ-16 หรือเอฟ-6 และยืนกรานว่ามันถูกโจมตีเหนือพื้นที่ของปากีสถาน ต่อมาทางการปากีสถานได้ยืนยันการสูญเสียเอฟ-16 หนึ่งลำ แต่อ้างว่า เป็นอุบัติเหตุโดยถูกยิงโดยพวกเดียวกันเองขณะต่อสู้อย่างชุลมุนเหนือเขตแดนของปากีสถาน ตามคำกล่าวอ้างเอฟ-16 ของผู้หมวดซาฮิด ไซกันดาร์ คานถูกยิงโดยเอไอเอ็ม-9 ที่ยิงมาจากนักบินเอฟ-16 อีกนายหนึ่งโดยหัวหน้าฝูงบินอัมจาด จาเวด
ในปฏิบัติการพายุทะเลทราย เมื่อปีพ.ศ. 2534 เอฟ-16 จำนวน 249 ลำของกองทัพอากาศสหรัฐทำการบิน 13,340 ครั้งเพื่อเข้าโจมตีอิรัก ส่วนใหญ่เป็นของกองกำลังผสม เครื่องบินสามลำอ้างว่าถูกยิงตกขณะทำการยืนยันการเคลื่อนไหวของศัตรู สองลำถูกยิงโดยขีปนาวุธพื้นสู่อากาศนำวิถีด้วยเรดาร์เอสเอ-6 และเอสเอ-3ที่ผลิตในรัสเซีย และอีกหนึ่งลำถูกยิงโดยขีปนาวุธขนาดเล็กแบบประทับบ่าของรัสเซียรุ่นเอสเอ-16 เอฟ-16 ลำอื่นได้รับความเสียหายในอุบัติเหตุและการยิงของศัตรูแต่ก็สามารถบินกลับฐานและซ่อมแซมได้ในที่สุด โดยรวมแล้วเอฟ-16 เจ็ดลำถูกยิงตกในพายุทะเลทรายระหว่างวันที่ 16 มกราคมและ 28 กุมภาพันธ์
หลังจากสิ้นสุดปฏิบัติการพายุทะเลทรายจนถึงการบุกอิรักในปีพ.ศ. 2546 เอฟ-16 ของกองทัพอากาศสหรัฐได้ทำการลาดตระเวนในเขตห้ามบินของอิรัก มีชัยชนะทางอากาศสองครั้งที่ทำแต้มโดยเอฟ-16 ของกองทัพอากาศสหรัฐในปฏิบัติการเซาท์เธิร์นวอชท์ ในวันที่ 27 ธันวาคม พ.ศ. 2535 เอฟ-16ดีหนึ่งลำของกองทัพอากาศสหรัฐยิงมิก-25 หนึ่งลำของอิรักตกในเขตห้ามบินของสหประชาชาติเหนือทางตอนใต้ของอิรักด้วยเอไอเอ็ม-120 แอมแรม นี่เป็นครั้งแรกที่เอฟ-16 ของกองทัพอากาศสหรัฐทำแต้มตั้งแต่ที่มันเริ่มทำหน้าที่ เป็นการใช้แอมแรมสังหารครั้งแรกอีกด้วย ในวันที่ 17 มกราคม พ.ศ. 2535 เอฟ-16ซีของกองทัพอากาศสหรัฐได้ทำลายมิก-23 หนึ่งลำของอิรักด้วยขีปนาวุธแอมแรมอันเป็นชัยชนะครั้งที่สองของเอฟ-16
เอฟ-16 ได้กลับเข้าอิรักในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2541 ในส่วนหนึ่งของปฏิบัติการจิ้งจอกทะเลทรายโดยทำภารกิจทิ้งระเบิดเพื่อลดความสามารถในการผลิตอาวุธของอิรัก
ในวันที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ. 2535 เอฟ-16 สองลำของเวเนซูเอลามีส่วนร่วมในการพยายามรัฐประหารเวเนซูเอลาโดยทำงานให้กับฝ่ายรัฐบาล เอฟ-16เอสองลำยิงกราดใส่เป้าหมายบนพื้นดินและยิงโอวี-10 บรองโกสองลำตกด้วยเอไอเอ็ม-9 และเอที-27 ทูคาโน่หนึ่งลำตกโดยใช้ปืนเมื่อเครื่องบินของกบฏดังกล่าวได้บินเข้าโจมตีที่มั่นของกองทัพ
เอฟ-16 ยังถูกใช้โดยนาโต้ในปฏิบัติการรักษาความสงบของบอสเนียในปีพ.ศ. 2537-2538 ในภารกิจโจมตีภาคพื้นดินและป้องกันเขตห้ามบินเหนือบอสเนีย (ปฏิบัติการดีนายไฟลท์) ในวันที่ 28 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2547 เครื่องเจ-21 สี่ลำและไอเจ-21 สองลำ และเจ-22 สองลำได้รุกล้ำเขตห้ามบินเพื่อทำการทิ้งระเบิด นักบินของเจ-22 ทั้งสองลำเห็นเอฟ-16 เหนือพวกเขาและหลังจากการโจมตี พวกเขาก็บินจากไปในระดับต่ำมุ่งหน้าไปโครเอเชีย ที่ซึ่งเครื่องบินของสหรัฐไม่สามารถบินตามไปได้ ในขณะนั้นกลุ่มที่เหลือถูกโจมตี ระลอกแรกโดยเอฟ-16ซี 2 ลำของกองทัพอากาศสหรัฐ ซึ่งทำได้สามแต้ม เจ-21 ที่เหลือถูกจัดการโดยเอฟ-16ซี อีกคู่หนึ่ง เครื่องบินของยูโกสลาเวียหกลำเข้าปะทะ มีสี่ลำที่ถูกยิงตก ในวันที่ 2 มิถุนายน พ.ศ. 2538 เอฟ-16ซีลำหนึ่งถูกยิงตกโดย2เค12 คับของเซอร์เบียในขณะทำการลาดตระเวนเหนือบอสเนีย นักบินสกอตต์ โอเกรดี้ดีดตัวออกและได้รับการช่วยเหลือจากเฮลิคอปเตอร์ซีเอช-53 ซีสตัลเลียนของนาวิกโยธินสหรัฐในวันที่ 8 มิถุนายน
เอฟ-16 ของนาโต้ยังได้มีส่วนร่วมในการโจมตีทางอากาศต่อกองกำลังของเซอร์เบียในบอสเนียและเฮอร์เซโกวีนาในปฏิบัติการเดลิเบอร์เรทฟอร์ซในเดือนสิงหาคมถึงเดือนกันยายน พ.ศ. 2538 และอีกครั้งในปฏิบัติการแอลไลด์ฟอร์ซเหนือยูโกสลาเวียตั้งแต่เดือนมีนาคมถึงมิถุนยน พ.ศ. 2542 ในปฏิบัติการนี้เอฟ-16 ได้รับชัยชนะ 1-2 ครั้ง หนึ่งครั้งโดยกองทัพอากาศเนเธอร์แลนด์ที่ยิงเครื่องมิก-29 (ที่ขาดการซ่อมบำรุงเนื่องการมาตรการคว่ำบาตร) หนึ่งลำของยูโกสลาเวียตก และอีกครั้งโดยเอฟ-16 ของกองทัพอากาศสหรัฐโดยเหยื่อคือมิก-29 เช่นกัน อย่างไรก็ตามในกรณีต่อมาเซอร์เบียได้อ้างว่าได้พบซากของ9เค32เอ็มในซากของมิก-29 และบอกว่ามันถูกยิงตกโดยพวกเดียวกันเอง
ในวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2542 เอฟ-16ซีจีหนึ่งลำถูกยิงตกเหนือเซอร์เบียโดยขีปนาวุธรัสเซียรุ่นเอส-125 นักบินสามารถดีดตัวออกมาได้และต่อมาได้รับความช่วยเหลือ สร้างของเครื่องบินถูกนำไปแสดงในพิพิธภัณฑ์การบินของยูโกสลาเวีย
ในวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2539 ในการเผชิญหน้าทางอากาศในน่านฟ้าของกรีซเหนือทะเลอีเจียน เครื่องมิราจ 2000ได้ยิงขีปนาวุธอาร์550 แมจิกใส่เครื่องเอฟ-16ดีของตุรกีตก ซึ่งรัฐบาลตุรกีอ้างว่าเป็นการฝึกในน่านฟ้าสากลทางเหนือของเกาะซามอสของกรีก นักบินตุรกีเสียชีวิตในขณะที่นักบินร่วมดีดตัวออกมาได้และได้รับการช่วยเหลือโดยกองกำลังของกรีซ ในขณะที่รัฐบาลตุรกียอมรับความสูญเสีย รัฐบาลกรีซได้ปฏิเสธเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น
ในวันที่ 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2549 เอฟ-16 บล็อก 52+ สองลำของกรีซเข้าสกัดกั้นอาร์เอฟ-4 และเอฟ-16 สองลำของตุรกีที่นอกชายฝั่งเกราะคาร์พาธอสของกรีซ การต่อสู้ระหว่างเอฟ-16 ของทั้งสองฝ่ายจบลงด้วยการชนกันกลางอากาศระหว่างเครื่องเอฟ-16 ของทั้งสองฝ่าย นักบินตุรกีดีดตัวออกมาได้อย่างปลอดภัยก่อนที่เครื่องจะชน แต่นักบินกรีซเสียชีวิต
เอฟ-16 ของปากีสถานได้ปะทะกับมิก-29 ของอินเดียในสงครามคาร์จิลในแคชเมียเมื่อปีพ.ศ. 2542 กองทัพอากาศอินเดียใช้มิก-29 อย่างกว้างขวางเพื่อคุ้มกันมิราจ 2000 ซึ่งถูกใช้เพื่อทิ้งระเบิดนำวิถีด้วยเลเซอร์ใส่เป้าหมาย ในสงครามคาร์จิลมิก-29 จากฝูงบินที่ 47 ของกองทัพอากาศอินเดียได้ทำการล็อกเป้าใส่เอฟ-16 ของกองทัพอากาศปากีสถานซึ่งเข้าใกล้น่านฟ้าอินเดีย โดยที่เอฟ-16 ไม่สามารถหลบหนีหรือตอบโต้ได้เลย แต่เพราะอินเดียและปากีสถานยังไม่ได้ประกาศรบกันอย่างจริงจังในตอนนั้น มิกจึงถูกสั่งให้เลิกติดตาม หลังจากเหตุการณ์ครั้งนั้นกองทัพอากาศปากีสถานได้สั่งการให้เครื่องบินอยู่ในน่านฟ้าของตนเองเท่านั้น
เอฟ-16 ถูกใช้โดยสหรัฐอเมริกาในอัฟกานิสถานตั้งแต่ปีพ.ศ. 2544 ในปีพ.ศ. 2545 กองทัพอาการ่วมยุโรป (ประกอบด้วยกองทัพอากาศเดนมาร์ก กองทัพอากาศเนเธอร์แลนด์ และกองทัพอากาศนอร์เวย์) ใช้เอฟ-16 จำนวน 18 ลำทำหน้าที่โจมตีภาคพื้นดินที่ฐานบินมานาสในคีร์กีซสถานเพื่อสนับสนุนปฏิบัติการเอนดูริงฟรีดอมในอัฟกานิสถาน
ตั้งแต่เดือนเมษายน พ.ศ. 2548 เอฟ-16 แปดลำของกองทัพอากาศเนเธอร์แลนด์กับเอฟ-16 สี่ลำของกองทัพอากาศนอร์เวย์ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 ได้ทำการสนับสนุนทหารราบในทางใต้ของอัฟกานิสถาน ในวันที่ 31 สิงหาคม พ.ศ. 2549 เอฟ-16เอเอ็มของกองทัพอากาศเนเธอร์แลนด์ตกในเขตกาซนิและนักบินเสียชีวิต ไม่มีการให้เหตุผลใดๆ ในการตกครั้งนี้แต่การสืบสวนล่าสุดอ้างว่า ได้พบแมงมุมและสัตว์อื่นๆ ในห้องนักบินของเนเธอร์แลนด์ในอัฟกานิสถาน
เอฟ-16 จากกองทัพอากาศปากีสถานได้ทำการต่อต้านผู้ก่อการร้ายอย่างมากให้กับปากีสถาน กองทัพอากาศปากีสถานได้ใช้เอฟ-16 บ่อยครั้งในการสนับสนุนกองทัพบกของตนที่ปฏิบัติการในหุบเขาสวัทและในเขตฟาต้า ตามข้อมูลจากสถานทูตปากีสถานในวอชิงตัน กองทัพอากาศทำการบิน 93 ครั้งในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2551 เพื่อต่อสู้กับกลุ่มตาลิบัน อย่างไรก็ตามเอฟ-16 ของพวกเขาสามารถใช้ทำหน้าที่สนับสนุนทางอากาศโดยใกล้ชิดได้เพียงตอนกลางวันและอากาศแจ่มใสเท่านั้น กองทัพอากาศได้ทำการทิ้งระเบิดอย่างรุนแรงใส่ภูเขาสวัท เอฟ-16 ได้ทำลายค่ายฝึกทหารของตาลิบันและสังหารผู้นำส่วนใหญ่ ในวันที่ 27 เมษายน พ.ศ. 2552 เอฟ-16 ได้ทำการทิ้งระเบิดใส่ภูเขาในเขตเดียซึ่งสังหารนักรบตาลิบันไปกว่า 70 คน ด้วยการสนับสนุนจากเอฟ-16 ทหารราบของปากีสถานจึงทำงานสำเร็จ ในวันที่ 28 เมษายนเอฟ-16 ของปากีสถานได้ทิ้งระเบิดใส่ภูเขาในพื้นที่บาบาไจคานเดาในบูเนอร์
ในวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2551 กองทัพอากาศปากีสถานพร้อมกับกองทัพบกได้เริ่มปฏิบัติการต่อต้านตาลิบัน เอฟ-16 ได้ทิ้งระเบิดภูเขาของตาลิบันโดยสังหารไป 143 คนและผู้นำ ด้วยการสนับสนุนจากเอฟ-16 กองทัพบกได้ยึดบูเนอร์คืนและพื้นที่อีกบางส่วน เอฟ-16 ยังได้มีส่วนในการทิ้งระเบิดเนินเขาและภูเขาในสวัท ซึ่งเป็นที่ซ่อนของผู้นำกลุ่มตาลิบัน
เอฟ-16 ของกองทัพอากาศสหรัฐได้มีส่วนร่วมในการบุกอิรักในปีพ.ศ. 2546 และสูญเสียเพียงเอฟ-16ซีจีหนึ่งลำจากฝูงบินขับไล่ที่ 421 ซึ่งตกใกล้กับแบกแดดในวันที่ 12 มิถุนยน พ.ศ. 2546 เมื่อเชื้อเพลิงหมด
เรดาร์ควบคุมการยิงขีปนาวุธพื้นสู่อากาศเอ็มไอเอ็ม-104 เพเทรียตของกองทัพบกได้รับความเสียหายในวันที่ 25 มีนาคม พ.ศ. 2546 จากขีปนาวุธเอจีเอ็ม-88 ฮาร์มที่ยิงโดยเอฟ-16ซีของกองทัพอากาศสหรัฐที่ทำการลาดตระเวนเหนือทางใต้ของอิรัก เมื่อเรดาร์ได้ทำการล็อกเป้าใส่เอฟ-16 ลำดังกล่าว ในวันที่ 7 มิถุนายน พ.ศ. 2549 เอฟ-16 สองลำได้ทิ้งระเบิดนำวิถีขนาด 500 ปอนด์ใส่ที่มั่นของอัลกออิดะห์โดยสังหารอาบู มาซาบ อัลซาร์กาวิผู้นำของกลุ่มในอิรัก
เอฟ-16ซีจีลำหนึ่งตกใกล้กับฟอลลูจาห์เมื่อวันที่ 27 พฤศจิกายน พ.ศ. 2549 ในขณะทำการยิงกราดในระดับต่ำ แม้ว่าจะถูกยิงตามข้อมูลของกองทัพอากาศสหรัฐ เหตุเกิดจากการบินต่ำเพื่อระบุเป้าหมายที่เป็นพาหนะของศัตรู นักบินทรอย กิลเบิร์ตเสียชีวิต เอฟ-16 อีกสองลำตกในอิรักหนึ่งเดือนต่อมาในวันที่ 15 มิถุนายนและ 15 กรกฎาคม พ.ศ. 2551 โดยอุบัติเหตุ ในวันที่ 12 พฤศจิกายน พ.ศ. 2551 เอฟ-16ซีหนึ่งลำถูกทำลายที่ฐานบินบาลัดในอิรักเมื่อไม่สามารถทำการบินขึ้นได้ นักบินปลอดภัย ในวันที่ 25 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2552 เอฟ-16 หนึ่งลำได้ยิงยูเอวีอบาบิล-3 ของอิหร่านตก ซึ่งมันได้ล่วงล้ำน่านฟ้าเข้ามาในอิรัก เหตุการณ์นี้เป็นการสังหารทางอากาศเพียงครั้งเดียวในสงคราม
เอฟ-16 ของอิสราเอลได้มีส่วนร่วมในสงครามเลบานอนเมื่อปีพ.ศ. 2549 เอฟ-16 ที่สูญเสียมีเพียงเอฟ-16ไอของกองกำลังป้องกันของอิสราเอลที่ชนในวันที่ 19 เมื่อยางเส้นหนึ่งของมันแตกในตอนที่บินขึ้นจากฐานบินในเนเกฟ นักบินดีดตัวออกมาได้อย่างปลอดภัยและไม่มีผู้ได้รับบาดเจ็บ เอฟ-16 ของอิสราเอลได้ยิงยูเอวีของกลุ่มฮิซบอลเลาะห์สามลำตกตลอดสงคราม
เอฟ-16 ถูกระบุด้วยเลขตามบล็อกต่างๆ เพื่อระบุการพัฒนาเฉพาะของรุ่น บล็อกจะรวมทั้งแบบหนึ่งและสองที่นั่ง ซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ ระบบ อาวุธ และโครงสร้างที่แตกต่างกันไปนั้นถูกจัดตั้งขึ้นตลอดหลายปีเพื่อพัฒนาเอฟ-16 และมีผลต่อเครื่องบินที่ส่งให้กับลูกค้าในภายหลัง
ในขณะที่เอฟ-16 มากมายถูกผลิตตามบล็อกเหล่านี้ แต่ก็มีการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญมากมายตามโครงการดัดแปลงเอฟ-16 การเปลี่ยนแปลงอื่นๆ ส่งผลต่อบทบาทเฉพาะทาง อย่าง แบบสำหรับการสนับสนุนทางอากาศโดยใกล้ชิดและลาดตระเวน แบบมากมายยังได้รับการพัฒนาเป็นตัวทดสอบเทคโนโลยีใหม่ๆ เอฟ-16 ยังได้เป็นแรงบันดาลใจให้กับเครื่องบินแบบอื่นๆ ซึ่งถูกจัดว่าเป็นการดัดแปลงมาจากเอฟ-16
เอฟ-16เอ (หนึ่งที่นั่ง) และเอฟ-16บี (สองที่นั่ง) มีอุปกรณ์เป็นเรดาร์พัลส์-ดอพเพลอร์เอเอ็น/เอพีจี-66 ของเวสติ้งเฮาส์ เครื่องยนต์เทอร์โบแฟนเอฟ100-พีดับบลิว-200 ให้แรงขับ 14,670 ปอนด์ และ 23,830 ปอนด์เมื่อใช้สันดาปท้าย แบบเอและบีนั้นรวมทั้งบล็อก 1 5 10 15 และ 20 กองทัพอากาศสหรัฐได้ซื้อเอฟ-16เอจำนวน 674 ลำและเอฟ-16บีจำนวน 121 ลำ พร้อมกำหนดส่งในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2528 เอฟ-16เอ/บีมีมูลค่าลำละ 14.6 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (พ.ศ. 2535)
บล็อกแรกๆ (1 5 10) มีความแตกต่างเล็กน้อย ส่วนใหญ่แล้วเป็นของบล็อก 10 ในต้นทศวรรษที่ 1980 บล็อก 15 เป็นการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ครั้งแรกของเอฟ-16 มันได้เพิ่มหางแนวนอนให้ใหญ่ขึ้น เพื่อจุดติดอาวุธเข้าไปอีกสองแห่ง เรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-66(วี)2 และเพิ่มความจุของปีก บล็อก 15 ยังมีวิทยุยูเอชเอฟอีกด้วย หางแนวนอนถูกเพิ่มขนาดอีก 30% เพื่อรับน้ำหนักที่เพิ่มขึ้น บล็อก 15 เป็นแบบที่มีมากที่สุดของเอฟ-17 โดยผลิตออกมา 981 ลำ
บล็อก 20 ได้เพิ่มความสามารถบางส่วนของเอฟ-16ซี/ดีเข้าไป อย่าง เรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-66(วี)3 ขีปนาวุธเอจีเอ็ม-45 ชไรค์ เอจีเอ็ม-84 ฮาร์พูน และเอจีเอ็ม-88 ฮาร์ม เช่นเดียวกับระบบนำร่องและกระเป้าจับเป้าแบบแลนเทิร์น บล็อก 20 มีคอมพิวเตอร์ที่พัฒนาอย่างมากเมื่อเทียบกับแบบก่อนหน้า สาธารณรัฐจีน (ไต้หวัน) ได้รับเอฟ-16เอ/บี บล็อก 20 จำนวน 150 ลำ
เอฟ-16ซี (หนึ่งที่นั่ง) และเอฟ-16ดี (สองที่นั่ง) ถูกนำมาใช้ในปีพ.ศ. 2527 บล็อก 25 เป็นบล็อกแรกของรุ่นซี/ดี มันได้เพิ่มความสามารถในการปฏิบัติการในทุกสภาพอากาศเข้าไปพร้อมกับขีปนาวุธเกินระยะมองเห็นเอไอเอ็ม-7 และเอไอเอ็ม-120 บล็อก 25 ได้เปิดตัวระบบอิเลคทรอนิกอากาศที่ทันสมัยภายในห้องนักบินและเรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-68 บล็อก 25 เป็นรุ่นแรกที่ใช้เครื่องยนต์เอฟ100-พีดับบลิว-200 และต่อมาได้พัฒนาเป็นเอฟ100-พีดับบลิว-220อี บล็อก 25 มีทั้งสิ้น 209 ลำที่ส่งให้กับลูกค้า เอฟ-16ซี/ดีมีมูลค่าลำละ 18.8 ล้านดอลลาร์สหรัฐ (พ.ศ. 2541)
บล็อก 30/32 นั้นเป็นบล็อกแรกของเอฟ-16 ที่ได้รับผลจากโครงการเครื่องยนต์ทางเลือกซึ่งเครื่อบินจะได้รับการติดตั้งด้วยเครื่องยนต์ของแพรทท์ แอนด์ วิทนีย์ หรือ เอฟ110-จีอี-100 ของเจเนรัล อิเลคทริกเป็นครั้งแรก ตั้งแต่จุดนี้บล็อกจะลงท้ายด้วย "0" (เช่น บล็อก 30) เพื่อระบุเครื่องบินที่ใช้เครื่องยนต์ของเจเนรัล อิเลคทริก และลงท้ายด้วย "2" (เช่น บล็อก 32) สำหรับของแพรทท์ แอนด์ วิทนีย์ เอฟ-16 บล็อก 30 ลำแรกเข้าประจำการในปีพ.ศ. 2530 ความแตกต่างที่สำคัญคือเอจีเอ็ม-45 ชไรค์ เอจีเอ็ม-88 ฮาร์ม และเอไอเอ็ม-120 ตั้งแต่บล็อก 30ดีเครื่องบินจะติดตั้งช่องรับลมที่ใหญ่กว่าเพื่อเพิ่มแรงขับให้กับเครื่องยนต์ของเจเนรัล อิเลคทริก บล็อก 30/32 มีทั้งสิ้น 733 ลำที่ถูกผลิตและส่งให้กับลูกค้าในหกประเทศ
บล็อก 40/42 ได้เข้าประจำการในปีพ.ศ. 2531 มันเป็นแบบสำหรับโจมตีกลางวันกลางคืนและทุกสภาพอากาศที่มีกระเปาะแลนเทิร์น มันได้รับชื่ออย่างไม่เป็นทางการว่าเอฟ-16ซีจี/ดีจี ความสามารถในตอนกลางคืนของมันทำให้มันมีชื่อว่า"ไนท์ฟอลคอน" บล็อกนี้ได้เพิ่มความแข็งแกร่งและความยาวของกระเปาะแลนเทิร์น เรดาร์ที่พัฒนา และตัวรับจีพีเอส ตั้งแต่ปีพ.ศ. 2545 บล็อก 40/42 ได้เพิ่มพิสัยของอาวุธที่รวมทั้งระเบิดเจแดม เอจีเอ็ม-154 เจซอว์ ดับบลิวซีเอ็มดี (Wind-Corrected Munitions Dispenser, WCMD) และจีบียู-27 เพฟเวย์ บล็อก 40/42 ทั้งหมด 615 ลำถูกส่งให้กับลูกค้าในห้าประเทศ
บล็อก 50/52 ถูกส่งครั้งแรกในปลายปีพ.ศ. 2534 เครื่องบินได้การติดตั้งจีพีเอส/ไอเอ็นเอสและสามารถบรรทุกขีปนาวุธเพิ่มเติมอย่าง เอจีเอ็ม-88 ฮาร์ม เจแดม เจซอว์ และดับบลิวซีเอ็มดี บล็อก 50 ใช้เครื่องยนต์เอฟ110-จีอี-129 ในขณะที่บล็อก 52 ใช้เครื่องยนต์เอฟ100-พีดับบลิว-229 บล็อก 50/52+ ซึ่งหมายถึงแบบที่พัฒนาขึ้นไปอีกถูกส่งครั้งแรกในเดือนเมษายน พ.ศ. 2546 ให้กับกองทัพอากาศกรีก ความแตกต่างหลักคือถังเชื้อเพลิงพิเศษ เรดาร์เอเอ็น/เอพีจี-68(วี)9 ระบบออกซิเจน และหมวกเจเอชเอ็มซีเอส
เอฟ-16อี (หนึ่งที่นั่ง) เอฟ-16เอฟ (สองที่นั่ง) เดิมที่แล้วแบบหนึ่งที่นั่งของเจเนรัล ไดนามิกส์ เอฟ-16เอ็กซ์แอลจะใช้ชื่อว่าเอฟ-16อีและเอฟสำหรับสองที่นั่ง สิ่งนี้ถูกนำไปใช้กับการเลือกเอฟ-15อี สไตรค์อีเกิลของกองทัพสหรัฐเมื่อปีพ.ศ. 2527 การตั้งชื่อบล็อก 60 ยังได้ทำการหยุดเอาไว้ในปีพ.ศ. 2532 สำหรับเอ-16 แต่ก็ถูกยกเลิกไป ชื่อเอฟ-16อี/เอฟในปัจจุบันเป็นของรุ่นพิเศษที่สร้างให้กับสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ และบางครั้งถูกเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่าดีเซิร์ทฟอลคอน (Desert Falcon)
บล็อก 60 มีพื้นฐานมาจากเอฟ-16ซี/ดี บล็อก 50/52 จุดเด่นของมันคือเรดาร์และอิเลคทรอนิกอากาศที่พัฒนาและถังเชื้อเพลิงพิเศษ มันถูกขายให้กับสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์เท่านั้น ครั้งหนึ่งรุ่นนี้ถูกเข้าใจผิดว่าใช้ชื่อเอฟ-16ยู ความแตกต่างหลักจากบล็อกก่อนหน้าคือเรดาร์เออีเอสเอรุ่นเอเอ็น/เอพีจี-80 ของนอร์ทธรอป กรัมแมน ซึ่งทำให้เครื่องบินมีความสามารถในการติดตามและทำลายเป้าหมายบนพื้นดินและในอากาศได้ในเวลาเดียวกัน เครื่องยนต์เอฟ110-จีอี-132 ของบล็อก 60 นั้นพัฒนามาจากรุ่น -129 และมีอัตราให้แรงขับที่ 32,500 ปอนด์ บล็อก 60 นั้นสามารถใช้อาวุธทุกอย่างของบล็อก 50/52 รวมทั้งเอไอเอ็ม-132 อัสแรมและเอจีเอ็ม-84อี สแลม ถังเชื้อเพลิงพิเศษได้เพิ่มความจุเชื้อเพลิงอีก 450 แกลลอนสหรัฐ ทำให้เพื่มพิสัยหรือเวลาประจำสถานี และพื้นที่ว่างให้กับขีปนาวุธที่ใต้ปีก ตัวเก็บข้อมูลเอ็มไอแอล-เอสทีดี-1553 ถูกแทนที่ด้วยเอ็มไอแอล-เอสทีดี-1773 ที่สามารถจัดการข้อมูลได้เพิ่มขึ้น 1000 เท่า สหรัฐอาหรับเอมิเรตส์ได้มอบทุนในการพัฒนาเป็นเงิน 3 พันล้านดอลลาร์สหรัฐ และแลกเปลี่ยนด้วยการแสดงความรับผิดชอบหากมีเครื่องบล็อก 60 ลำใดๆ ถูกขายให้กับประเทศอื่น การรายงานกล่าวว่า "นี่เป็นครั้งแรกที่สหรัฐขายเครื่องบินที่เหนือกว่าของที่ตนเองมีให้กับประเทศอื่น"
