机鼻部分还包括了一个可转向的双轮前起落架，而且能够伸长20英寸，使其具备正确的甲板弹射姿势。早期型号的串列座舱里安装的是斯坦利弹射座椅，并配备了麦克唐纳的救生装具。但海军在1957年决定安装更强劲且更复杂的弹射座椅，因为绝大多数飞行事故都发生在低空。麦克唐纳选择了英国的马丁.贝克Mk5弹射座椅，并从1960年开始装备生产型机体，接下来又被带火箭发动机的马丁.贝克Mk7零-零弹射座椅取代，后者安装了一个缓冲垫，以减少弹射时对乘员脊椎骨的压缩冲击。
其它比较常规的座舱仪表设备包括了后座舱的一台雷达屏幕、前座舱的一台中继器，后座舱的飞行控制被省略了，但操纵杆可以被临时安装到一些F-4B的后座上，用于训练。由于需要在超音速飞行时降低阻力，早期F4H-1的后座舱视野很差，但这不是一个严重的问题，因为后座的主要精力都集中在雷达屏幕上，如果外面的光线过于强烈，他通常都会把滑盖拉上。在生产型机体上，座舱盖的"房顶线"被稍稍提高了一点。这样就可以让第二双眼睛成为重要的资产，尤其是在那些不同于19 50年代拦截单独飞行的高空轰炸机的那些作战任务里。
长长的发动机进气道把机身包裹在中间，使得飞机的轮廓极为庞大，并通过一个新的可变几何形空气管理系统让2台发动机吸气，避免产生像其它战斗机上发动机失速的现象。进气道前方有一块隔板，离机身表面4英寸，用来给附着在边界层的空气分流。在这块隔板的后面还铰接了第二块垂直面，两块隔板之间是狭槽，后部有12000个小洞，把低能量的空气吹跑，通过进气道上下两处的格栅百叶窗将其倾倒出去。
发动机前方附近的喇叭嘴能够把进气道的一部分空气用于冷却，然后和发动机汲取的空气混在一起，并从加力燃烧室里排出。4阶加力燃烧室部分的可变花瓣式喷嘴是通过液压控制的，从理论上看，J79的加力可以在30000英尺高度下开30分钟，在高空上开2个小时，但油料很快就会被耗光。在美国海军的米格杀手盖.弗里伯恩(Guy Freeborn)看来，发动机是鬼怪II"最大的物件，尤其是将飞机的极限性能发挥出来。"
F-4的飞控是革命性的，可以在2马赫的速度下控制飞机，也可以适应着舰时极低的速度。它的副翼的活动范围是下30°至上1°，而且和每侧主翼上方的扰流板同步，扰流板最多可抬起45°。比如向右转的时候，飞行员把操纵杆向右撇，让右主翼的扰流板升起来，并让左主翼的襟翼放下。后缘襟翼在降落时下放60°，起飞时下放30°。
J.L.菲尔斯曼中校和一名未知姓名的雷达拦截官坐在F4H-1F(F-4A) 145316的座舱里，这是一架早期Blk2生产型机体，进气道、座舱盖和雷达罩与后期型的不一样。F-4A的2个座舱盖之间缺少透明玻璃。这架飞机在1961年5月18日的圣人燃烧室项目中首次打破低空速度的记录，然而，飞行俯仰抑制器的失效导致剧烈的、飞行员诱发的震颤。飞机能承受的过载远低于结构的限制，结果导致飞机解体，菲尔斯曼中校当场身亡。
从发动机第17级压缩阶段开始，边界层空气通过前缘缝翼后方的槽口被吹到主翼上，让气流变得更平稳，而且降低了失速速度。作为处理的一部分，额外的边界层控制(BLC)空气会在低速时进入前缘缝翼尾部的槽口。这种系统从第8架机体起开始安装，但飞机的着舰速度依旧很高----比"火箭"般的F-8仅低了5节。但飞机在着舰时很稳定，各种倾向可以预测，并有电-液自动飞行控制系统(AFCS)的支持。这就提供了增强后的稳定性(结合自动驾驶系统)，使得飞行员可以选择设置固定的高度、马赫数或飞机的姿态。在1960年代初，美国海军的半数飞行事故都是在降落过程中引发的，而F-4的稳定性、宽轮距和发动机的快速响应使得着舰过程更加安全。
F-4安装了一个沉重的、可收放的尾钩，能够应对一些横向和垂直方向的运动。以螺旋弹簧为中心，尾钩用一台液压动作器收起，重型主起落架的部件是相对狭窄的7.7英寸宽的轮胎，里面的气压是350psi。由陆战队岸基中队使用时，轮胎消耗得很快，他们仅完成5次降落就耗掉了一幅轮胎！F4H-1的主起落架在着舰时也令人印象深刻，偶尔发生的"弹跳"情况可以让主起落架撑破主翼，在后期的F-4J/S上，主起落架轮胎被换成了更宽的型号。
经过了近7百万个人工小时的工作后，第一架YF4H-1原型机(BuNo 142259)出厂，并于1958年5月27日在麦克唐纳兰伯特菲尔德的工厂进行了首飞。飞行测试项目很快就揭露出飞机需要改进的地方。机鼻的机舱冷却空气进气口被扩大，继前18架飞机之后，后续生产型号的雷达罩更大、座舱升高，座舱盖也更高。接下来的45架F4H-1(1962年后的F-4A)上还采用了直卷边进气道和铰接式进气道隔板，此外还有5个硬挂点，包括了主翼内侧的2个LAU-17A、主翼外侧的2个MAU-12和机身中线上的Aero-27A挂架来挂载弹药或600加仑的副油箱。在空中加油方面，飞机可以挂载一台标准的D-704伙伴加油吊舱，内置燃油300加仑，可以通过加油软管把鬼怪II的内部油料加注给其它飞机，此外在座舱的右侧还安装了一根可收放的空中加油管。
第一款定型的生产型----Blk6批次的F4H-1----于1961年3月25日完成首飞，上面了融合这些创新的设计，并改进了美国海军和陆战队航空兵在F4H-1大量试飞期间发现诸多细小的问题。此间，F4H-1(1959年7月3日被麦克唐纳命名为鬼怪II)在美国海军的初步评价中击败了沃特公司安装J75发动机和麻雀导弹的F8U-3。沃特的战斗机速度更快、机动性更好、价格更便宜，但F4H-1有一支双人机组，装有2台发动机、载弹量更大。这个测试项目还让鬼怪II打破了众多飞行记录，以此来展示它的速度、爬升率和高空性能。从1959年12月6日至1962年4月12日，美国海军和陆战队飞行员在驾驶F4H-1的原型及早期生产型时一共打破了15项世界记录，最显著的一次就是汤姆.米勒(Tom Miller)少校在500千米的封闭航线上飞出了1216.76英里/小时的速度记录，他开着加力飞行了25.5分钟。最后一段路程在50000英尺高度上达到了2.15马赫，让座舱温度达到了125°F。
在其它的破纪录飞行中，亨特.哈迪斯蒂(Hunt Hardisty)上尉和杜克.德埃什(Duke DeEsch)上尉驾驶一架F4H-1在圣人燃烧室项目中飞出了902.8英里/小时的绝对速度记录(高度100米以下)，平均飞行高度为125英尺。劳伦斯.弗林特(Lawrence Flint)中校达到了98.557英尺的绝对高度记录，罗宾逊少校在圣人燃烧室项目的最后阶段飞出了1700英里/小时的绝对速度记录。其它飞行员也打破了一些速度爬升的记录，其中包括在4月12日，D.W.诺德堡(Nordberg)少校花了6分11.43秒爬升到30000英尺，之后突破了100000英尺高度。这对于一款新战斗机而言是相当好的服役介绍，在公众面前展示了良好的形象，有助于国际外销，但这些破纪录的数值对于鬼怪II在接下来参与的战争而言却并没有必要的关联。