根據任務要求，F-14被設計成為一種以奪取空中優勢為主要任務、兼具一定對地攻擊能力的戰斗機。在格魯曼和美國海軍的傾力打造下，F-14在當時作戰飛機中所表現出的強大火力首屈一指。從超視距遠程攻擊到近距離格斗，F-14都有相應的裝備來抗擊任何敵機。 鑒于F-4在越戰中由于沒有機炮而十分被動的教訓，F-14裝備了通用電氣公司的M-61“火神”機炮。該炮為加特林型六管旋轉機炮，口徑20毫米，炮重115.7千克，全長為1.97米。M-61的最高射速達7200發/分，彈丸初速為1045米/秒，有效射程不小于3000米，火力極為迅猛。M-61的彈藥存放在座艙下方的供彈鼓內，共備彈675發；發射時，彈藥通過柔性供彈帶傳送到機炮處。在近距格斗時，暴露在“火神”火力之下的飛機難逃被擊落的命運。 F-14的主力對空作戰裝備為覆蓋以其為中心，介于半徑600米和185千米環形范圍空域的種類齊全的對空導彈。F-14A可以裝備的對空導彈有：AIM-7E/F“麻雀”、AIM-9G/H“響尾蛇”以及F-14獨有的AIM-54A“不死鳥”超遠程空空導彈。 F-14D可以掛載的導彈還有AIM-120先進中距空空導彈和AGM-88“哈姆”反輻射導彈，并可掛載AIM-9和AIM-7的新改進型。在以上的導彈中，“麻雀”和“響尾蛇”均早為人熟知且有較多的實戰使用經歷，而“不死鳥”并不為人熟知。
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