說起F-104戰鬥機，航空技術專家想到的是世界第一款馬赫戰鬥機，但是軍迷則最容易想到：活棺材，德國空軍寡婦製造者，960架墜毀292架，死亡飛行員120人，設計如此糟糕的飛機，應該是一個垃圾選手？但是我們看設計師就會驚奇發現，這是洛克希德的公司天才設計師凱利詹森的傑作，該設計師一生創意豐富，包括F-80戰鬥機，U-2高空偵察機，SR-71黑鳥戰略偵察機，以及F-104戰鬥機，該設計師的作品涵蓋了亞音速，2倍音速和3倍音速，而且都是世界首創設計，這在全世界飛機設計師中，極為罕見。
該設計師的多個作品和中國有很深的緣分，簡單來說就是，F-80戰鬥機在朝鮮半島被中國志願軍空軍米格-15戰鬥機統計，U-2偵察機則被中國防空飛彈部隊連續擊落4次，而SR-71憑藉3馬赫的超強巡航能力，多次對中國進行擦邊球式的偵察，也差點被中國紅旗3飛彈擊落！而F-104戰鬥機則長期在我國周邊多個國家和地區服役，包括日本，韓國，巴基斯坦，還有中國臺灣省。
F-104戰鬥機總產量達到2578架，並不算少
作為世界第一款二代戰鬥機，F-104戰鬥機在航空技術上的成就還是非常非常多的，高空高速性能在二代機中一直處於先進水平，最簡單就是世界第一款達到2.2馬赫飛行速度的噴氣戰鬥機，而且也在上世紀60年代創造了多項爬升率與最大升限的世界紀錄，後來才被F-4戰鬥機和英國閃電戰鬥機打破，海平面爬升率達到了240米每秒，升限達到了史無前例的27公裡，這個數據，中國殲-8戰鬥機家族雖然也強調高空高速性能，但是一直都趕不上，海平面爬升率僅僅達到200米每秒水平，最高升限只有21公裡，差距明顯。
該戰鬥機在氣動上最大的成就就是，世界第一款採用了可調尖錐進氣道設計，這是當時飛機能達到2馬赫的關鍵技術之一，隨即風靡全世界，俄羅斯米格-21戰鬥機，法國幻影3戰鬥機，英國閃電戰鬥機都採用了這種進氣道技術，最讓人吃驚的是，法國人將這種技術，從幻影3開始不斷添磚加瓦，在幻影4轟炸機，幻影F-1戰鬥機上面一直使用，甚至用到上世紀80年代三代機幻影2000戰鬥機上！
法國幻影2000戰鬥機繼續使用F-104開創的進氣道技術
除了進氣道技術之外，F-104飛機由於為了達到高空高速性能，採用了極小面積的機翼，低速起降飛機機翼升力嚴重不足，導致飛機起降速度居高不下，為了降低起降速度，設計師別出心裁採用了附面層控制技術（即「吹氣襟翼」），從而成為世界上第一架採用這種技術的戰鬥機，這種技術也隨之在全世界流傳開來，中國殲-7III戰鬥機也在30年後用過這種技術降低飛機起降速度。
這種襟翼的主要目的是改善常規襟翼能力，常規襟翼放下後，在大迎角下上表面會產生紊流，從而導致襟翼效率下降。F-104則從發動機引氣至襟翼、機翼結合部，當襟翼放下至15度時，引氣系統開始工作，當襟翼達到45度最大偏度時，引氣系統也處於全開狀態。高壓氣流從襟翼上表面噴出，給附面層補充能量，減小了由於附面層分離而導致的紊流，從而提高了襟翼效率，F-104的失速速度因此減小了15節（28公裡每小時）。
高空高速模式下，F-104作戰能力非常強悍
作為一款典型的二代機，這款飛機也貫徹了美國人的作戰特點，遠程排隊槍斃，飛機也史無前例的裝備了機頭火控雷達，機翼機身下有多個掛點，可以掛載響尾蛇和麻雀中距攔射飛彈，這也是全世界最早具備這種能力戰鬥機，類似能力中國空軍在40年後才獲得，美國率先採用兩側進氣，為機頭安裝大型火控雷達提供方便，就這一點很快成為世界戰鬥機設計的主流，而中國設計師整整花了30年時間才從俄式戰機的機頭進氣改成美制的兩側進氣！
F-104戰鬥機採用AN/ASG-14T（MA-10）火控系統，這款火控系統雖然出現很早，但是架構卻非常先進，由光學瞄準具分系統、紅外瞄準具分系統（紅外觀察儀）、搜索/測距雷達分系統組成，這種三件套設計，中國僅僅在上世紀90年代通過購買俄制蘇-27戰鬥機獲得類似能力。這種火控系統可以支持對空作戰，發射航炮和響尾蛇飛彈，可以計算響尾蛇飛彈的發射包線，這也是世界罕見的創舉。
F-104戰鬥機和同時代的幻影3和米格-21戰鬥機相比，在高空高速性能上遙遙領先對手，而且也在航電系統以及飛彈武器上同樣擁有巨大優勢，攔截敵人轟炸機更具備優勢，而在偏離原始設計要求後，戰鬥機開始強調近距格鬥，由於機翼設計失誤，機翼升力較小，顯得比較貧弱，某些設計師認為，米格-21戰鬥機的機翼和F-104機身結合，或許將是最佳答案。