根据任务要求，F-14被设计成为一种以夺取空中优势为主要任务、兼具一定对地攻击能力的战斗机。在格鲁曼和美国海军的倾力打造下，F-14在当时作战飞机中所表现出的强大火力首屈一指。从超视距远程攻击到近距离格斗，F-14都有相应的装备来抗击任何敌机。 鉴于F-4在越战中由于没有机炮而十分被动的教训，F-14装备了通用电气公司的M-61“火神”机炮。该炮为加特林型六管旋转机炮，口径20毫米，炮重115.7千克，全长为1.97米。M-61的最高射速达7200发/分，弹丸初速为1045米/秒，有效射程不小于3000米，火力极为迅猛。M-61的弹药存放在座舱下方的供弹鼓内，共备弹675发；发射时，弹药通过柔性供弹带传送到机炮处。在近距格斗时，暴露在“火神”火力之下的飞机难逃被击落的命运。 F-14的主力对空作战装备为覆盖以其为中心，介于半径600米和185千米环形范围空域的种类齐全的对空导弹。F-14A可以装备的对空导弹有：AIM-7E/F“麻雀”、AIM-9G/H“响尾蛇”以及F-14独有的AIM-54A“不死鸟”超远程空空导弹。 F-14D可以挂载的导弹还有AIM-120先进中距空空导弹和AGM-88“哈姆”反辐射导弹，并可挂载AIM-9和AIM-7的新改进型。在以上的导弹中，“麻雀”和“响尾蛇”均早为人熟知且有较多的实战使用经历，而“不死鸟”并不为人熟知。
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