F-16B - двухместный учебно-боевой вариант F-16A. Первый предсерийный самолет совершил первый полет 8 августа 1977г., производство для ВВС США прекращено в марте 1985г.;

F-16C - одноместный усовершенствованный многоцелевой истребитель. Поставляется ВВС США с 19 июля 1984г.;

F-16D - двухместный учебно-боевой вариант F-16C. Поставляется ВВС США с сентября 1984г.;

F-16N и TF-16N - одно- и двухместные варианты для использования в качестве самолетов условного противника в школе летчиков-истребителей ВМС США ("Топ Ган"). Поставлено 26 в 1987-1988 гг.;

F-16ADF - истребитель ПВО для национальной гвардии ВВС США, заменил в этой роли самолеты F-106 и F-4. В этот вариант в 1989-1992гг. модифицированы 279 ранее построенных F-16A и В;

RF-16C (F-16R) -разведывательный вариант с контейнерной системой ATARS. Испытания начались в 1986г., ВВС США предполагают принять в 1996-1997гг. на вооружение 50-60 самолетов в этом варианте для замены разведчиков RF-4C;

F/A-16 (А-16) - штурмовик, предлагавшийся для ВВС США. В январе 1992 г. принято решение использовать вместо него в регулярных ВВС в качестве ударных самолеты F-16C/D партии 40/42 с контейнерной системой LANTIRN. В ВВС национальной гвардии в качестве ударных с 1989 г. применяются F-16A с несъемными пушечными контейнерами GPU-5/A на центральном подфюзеляжном узле;

F-16 "Эджайл Фолкон" - усовершенствованный вариант с увеличенным крылом и улучшенной аэродинамикой (исследовался в 1987-1989 гг., не строился), "Фолкон 21" - вариант, исследуемый фирмой в инициативном порядке для применения в следующем столетии;

YF-16 CCV - экспериментальный самолет с дополнительными передними подфюзеляжными поверхностями и активной аналоговой ЭДСУ (испытывался в 1976-1977 гг.); AFTI/F-16 - экспериментальный самолет, близкий по конфигурации к самолету YF-16 CCV. Испытывается с 1982г. С марта 1988г. используется для отработки прицельного комплекса для выполнения ударных операций. К ноябрю 1991г. самолет выполнил около 500 полетов;

F-16XL - экспериментальный самолет схемы "бесхвостка" с треугольным среднерасположенным крылом малого удлинения с изломами кромок. Испытывается с 1982г. С 1989г. используется в рамках проводимых NASA исследований системы ламинаризации обтекания крыла;

NF-16D (VISTA/F-16) - двухместная летающая лаборатория с изменяемой в полете устойчивостью. В 1993г. на нем предполагалось провести испытания осесимметричного поворотного сопла.

Кроме того на основе F-16 в Японии с 1987г. создается истребитель-бомбардировщик FS-X (SX-3).

Самолеты F-16A/B выпускались партиями (Block) 1, 5, 10, 15, самолеты F-16C/D - партиями 25, 30, 40 и 50. На F-16C и D партии 30/32, поставлявшихся с 1986г., установлена новая РЛС AN/APG-68 и ряд дополнительных систем. Самолеты партии 40/42 "Найт Фолкон", поставлявшиеся с декабря 1988г., имеют цифровую систему управления полетом, РЛС AN/APG-68(V), совместимы с контейнерной системой LANTIRN. Самолеты партии 50, поставляемые ВВС США с октября 1991г. - первые истребители с двигателями Дженерал Электрик F110-129 или Пратт-Уитни F100-229, РЛС APG-68(V5) и ИНС с кольцевыми лазерными гироскопами. С октября 1987г. осуществляется модернизация 906 ранее построенных западноевропейских и американских самолетов F-16A и В по программе OCU (Operational Capabilities Upgrade - повышение боевых возможностей).