Concerne les Blocks (série d'appareils) 1/5/10/15/15 OCU/20.
Avionique : Ces avions étaient équipés d'une série avionique regroupée autour du radar à conduite de tir doppler à impulsions Westinghouse AN/APG-66, un système de navigation inertielle Singer-Kearfott SKN-2400, une suite radio UHV/VHF en plus des ILS et TACAN, un RWR Dalmo Victor AN/ALR-69, un HUD GEC Marconi Avionics et une centrale informatique Sperry.
Motorisation :1 turbofan Pratt & Whitney F100-PW-200 de 5 544 kgp à sec et 10 795 kgp avec la réchauffe.
Une grande partie de ces appareils a ensuite reçu des améliorations dans l'avionique ou la motorisation.

En 1988, l'USAF prit la décision de modifier les F-16 Block 15 (qui devinrent Block 15 OCU) afin de les transférer à l'Air National Guard pour des missions de supériorité aérienne. Ces avions ont été appelés F-16 ADF (pour Air Defense Fighter).
Avionique : Nouveau bloc de communication radio Allied Signal AN/ARC-200HF/SSB, IFF APX-109 et un radar Westinghouse APG-66A optimisé pour le tir vers le bas, la conduite en continu du AIM-7 et la détection de cibles plus petites.
Équipement spécial : un puissant phare de police a été monté sur le côté gauche du nez, sous le cockpit (1). L'avion est aussi reconnaissable à la présence d'un groupe d'antennes (IFF) situé sur le nez, juste à l'avant du cockpit (2).

Améliorations : Radar Northrop Grumman ESSD AN/APG-68(V), glass cockpit (2 MFD, un HUD holographique GEC-Marconi, un FLIR), bus MIL STD-1760 (pour le tir de missiles AGM-65D Maverick et AIM-120 Amraam), altimètre radar et radios durcies contre le brouillage.
Motorisation : 1 turbofan Pratt & Whitney F100-PW-220 de 10 768 kgp avec la réchauffe ou un turbofan General Electric F110-GE-100 de 13 130 kgp avec la réchauffe.

Améliorations : Cette série a été la première à disposer d'une baie moteur pouvant accepter l'un des deux moteurs utilisés par le F-16 (PW F-100 ou GE F110) et câblage pour pouvoir tirer des AGM-45 Shrike et AGM-88 HARM.

Variante du F-16 C/D Block 30 produit pour l'US Navy dans le but d'équiper ses flottilles Aggressors d'appareils capables de simuler l'enveloppe de vol du MIG-29.
Modifications : Aile renforcée pour supporter les importants et fréquents facteurs de charge développés en mission, moteur General Electric F110-GE-100 et bout d'aile aménagé pour emporter un pod ACMI. Notons que le N a gardé le radar APG-66 du A/B. D'autre part, l'avion a été allégé. Pour cela, le canon a été retiré, il n'emporte aucun missile (autre que factice) et son système d'alerte a été simplifié à l'extrême, composé uniquement d'un RWR ALR-69 et d'une lance-leurres ALE-40. Le F-16N n'est pas certifié pour opérer depuis un porte-avions car il ne dispose ni de crosse (il a conservé la crosse d'arrêt d'urgence de l'USAF) ni d'un train renforcés.
Extérieurement, le F-16N se reconnaît par ses marquages de l'US Navy.

Améliorations : Redésigné ensuite F-16 CG/DG "Night Falcon", le block 40/42 a été équipé de pods LANTIRN de navigation (1) et de visée (2) associés au HUD holographique, d'un GPS, du radar APG-88V(5), de nouveaux éjecteurs de leurres et de commandes de vol analogiques. Cette série disposait aussi d'un respirateur plus efficace aux hauts facteurs de charge et des capacités de visée accrues. De plus, la structure a été renforcée dans un même objectif.

C'est la version actuellement produite dans les usines Lochkeed Martin.
Améliorations : Radar Westinghouse AN/APG-68 V(5) optimisé pour la détection à longue distance, GPS, système de navigation à gyrolaser pour un recalage plus rapide, modem haut débit, cartouche de stockage mémoire de 128 kb, RWR modernisé AN/ALR-56M, contre-mesures adaptatives AN/ALE-47, cockpit compatible avec un système de vision nocturne, IFF modernisé, introduction d'un écran de situation horizontal pour améliorer la conscience situationnelle du pilote. Au niveau des armements, le block 50/52 accepte le nouveau AGM-85G Maverick, l'AIM-120, la nouvelle génération de bombes AGM-145A/B JSOW et pour la première fois, emporte le missile anti-navire AGM-84 Harpoon.
Motorisation : 1 turbofan Pratt & Whitney F100-PW-229 ou un turbofan General Electric F110-GE-129, tout deux de 13637 kgp avec réchauffe.

Cette variante de la version précédente intègre un système de tir pour la lutte anti-radar et emporte les missiles anti-radiations AGM-88 HARM II et Shrike. L'avion est reconnaissable grâce à la présence du pod Laser Pave Penny (2) et du pod de guidage (1) du HARM AN/ASQ-213 HTS. Ce dernier est monté sur le côté droit de l'entrée d'air ventrale et sert à détecter et classer les menaces.

Quand le marché du siècle a été remporté par le F-16 Block 10 pour équiper quatre nations européennes (Belgique, Pays-Bas, Norvège et Danemark), l'appareil était censé être remplacé au tournant du siècle par un successeur plus moderne. Des raisons politiques et économiques ont rendu ce projet caduc et obligé ces pays à réfléchir à une extension de la durée de vie de leurs F-16. Du coup, une modernisation à mi-vie (appelée Mid-Life Update) a été envisagée et programmée par ses quatre pays, auxquelles sont venus se joindre les Etats-Unis et le Portugal (depuis 2001).
Avionique : Radar Westinghouse AN/APX-66(V2) avec un nouveau processus de fonctionnement qui permet de traquer 10 cibles en même temps et tirer 6 AIM-120 sur six cibles différentes, 25% de portée supplémentaire, un Doppler amélioré pour une détection plus fine et un ensemble de contre-mesures plus efficace. Le F-16 MLU recevra aussi un système IFF Hazeltine APX-111(V1) d'une portée de 100 nm visible extérieurement par la présence d'antennes comme celles du F-16 ADF à l'avant de la verrière. Enfin, un nouvel ordinateur de vol, très performant, produit par Texas instrument, sera installé. Ajoutons à tout cela un nouveau modem pour communiquer de manière sécurisée avec les plateformes de veille avancée (E-3, E-8) mais aussi d'autres appareils (F-16, A-10...), un GPS miniaturisé et un système de suivi de terrain (non automatique).
Cockpit : Le Block 10, quasiment dépourvu de systèmes de visualisation numériques, sera remplacé par une configuration du type glass-cockpit comprenant 2 MFD (Multi Function Display) en couleur pouvant afficher douze programmes différents dont le HSD et un HUD grand angle GEC Marconi Avionics compatible FLIR et EEGS. D'autre part, l'intégralité des commandes de vol (stick et poignée des gaz) du Block 10 sera retiré pour laisser la place à celles du Block 50. Les responsables du projet projètent aussi de procéder à l'installation du système de visée par casque.
Les F-16 MLU seront reconnaissable grâce aux antennes de l'IFF (1), tout comme sur le F-16 ADF. La connaissance des cocardes européennes indiquera simplement qu'il s'agi d'un MLU et non d'un ADF.

Aussi appelé F-16U ou F-16ES (pour Enhanced Strategic), cette variante a répondu à un appel d'offre pour équiper l'Armée de l'Air israélienne. La compétition a été perdue face au F-15 mais l'appareil a ensuite été proposé aux Emirats Arabes Unis, qui ont passé une commande ferme
Améliorations : un FLIR interne monté sur le nez (1), qui a l'avantage de ne pas produire la traînée supplémentaire des pods et l'usage de réservoirs conformes le long des flancs de l'appareil (2), un moyen de reconnaissance aisé. Avec ce carburant supplémentaire, l'appareil peut voler 40% plus loin que les Block 50.

Démonstrateur du F-16, dépourvu de radar, donc reconnaissable à la finesse de son nez, surtout vers la pointe, par opposition au bout rond de ses descendants.

CCV pour Control Configured Vehicle.
Le démonstrateur YF-16 a été équipé de canards verticaux indépendants sous l'entrée d'air ventrale. Ces surfaces mobiles découplées servaient à tester de nouvelles configuration de vol comme le virage à plat.
L'avion est aisément reconnaissable à cause des ses grands canards ventraux (1) mais il peut-être confondu avec le F-16 AFTI, équipé des mêmes surfaces. Pour les différencier, il convient de noter que le nez du CCV est celui du YF-16, donc plus étroit et moins arrondi (2).

Afin de participer au programme FX (livraison d'appareils aux capacités réduites à des forces alliées des Etats-Unis), General Dynamics proposa un F-16 doté d'une motorisation plus faible grâce au moteur General Electric J79-GE-17X de 8110 kgp, soit 25% de moins que le F100. Malgré des performances honnêtes, le F-16/79 n'a pas trouvé preneur.
Le J79 étant plus grand que le F100, l'arrière du fuselage a dû être allongé de 46 cm à partir de la base de la dérive, comme le montre la flèche 1. De même, le J79 était moins puissant et n'avait pas besoin d'une alimentation en air aussi importante que le F100. de ce fait, l'entrée d'air ventrale a été redessinée et une palette supérieure plus longue que sur les F-16 classiques rend l'avion facilement reconnaissable (2).

Après l'annulation du programme B-1A par le président Carter, General Dynamics a tenté d'adapter sur le F-16 un moteur censé équiper le bombardier stratégique, le General Electric F101 de 13930 kgp, sous le code F101X DFE, de façon à proposer une gamme de motorisation plus étendue pour son appareil. L'avion a accompli 75 heures en 58 sorties d'essai entre décembre 1980 et fin mai 1981, sans pour autant que le F101 soit adopté comme moteur alternatif.

AFTI pour Advanced Fighter Technology Integration
POur explorer le domaine de vol non conventionnel, General Dynamics a équipé un F-16 des plans canards du F-16 CCV et l'a doté d'un équipement électronique plus important.
Dans cette configuration, l'AFTI se distinguait aussi du CCV, en plus des détails exposés plus haut, par son arrête dorsale plus volumineuse, abritant une avionique supplémentaire (1).

Le programme AFTI a ensuite servi de plateforme de défveloppement pour de nombreux systèmes comme la commande vocale (VCID), la visée intégrée au casque (HMTDS), étape reconnaissable à l'adjonction d'un système FLIR à la base de la voilure (1). Dans cette dernière configuration, le F-16 AFTI avait été débarrassé de ses canards. Ensuite, pour tester les capacités d'appui-feu de l'avion, un système d'illumination LANTIRN a été monté en rattrapage sur le nez (2).

Le F-16 XL est la conséquence du programme SCAMP (Supersonic Cruise and Maneuvering Program), dont l'objectif était d'améliorer les performances à haute vitesse, que ce soit en croisière ou l'agilité en virage. Pour y parvenir, deux F-16A ont été équipés d'une aile en double delta et allongés de 142 cm.

Plus tard, le F-16XL, en version biplace, a même été en compétition face au F-15E Strike Eagle, qui remporta finalement le concours. Les deux F-16 XL furent ensuite utilisés par la NASA dans des études d'écoulement aérodynamique.
L'appareil est facilement identifiable par la forme de son aile.

Les détracteurs de l'A-10, qui trouvaient l'appareil trop lent pour le théâtre d'opération, ont essayé de faire adopter par l'USAF un F-16 équipé d'un canon de 30 mm et de minipods transportés sous les ailes pour des mitrailleuses de 7.62 mm. Cette variante, normalement désignée comme block 60 ou A-16, n'a jamais dépassé le stade de l'essai (deux F-16 avaient été transformés) pour des raisons politiques mais aussi parce que le canon de 30 mm avait l'inconvénient de chauffer fortement et dégrader les composants voisins.

L'USAF, toujours accrochée à son idée de trouver un remplaçant à l'A-10, équipa des F-16 d'un pod LANTIRN et d'un pod canon GPU-5/A Pave Claw contenant une variante 4 tube du célébrissime GAU-8/A 30 mm du Warthog. Cet essai, organisé pendant la Guerre du Golfe, s'avéra non-concluant à cause de la faible précision du tir (le pod bougeait beaucoup) et des vibrations rendant le pilotage difficile. L'expérience ne fut pas poursuivie.
Certains appareils dénommés officieusement F/A-16 étaient reconnaissables grâce à leur camouflage type Centre Europe, comme sur la photo. On distingue aussi le pod laser à droit de l'entrée d'air.

Plateforme d'essai pour étudier le vol asymétrique grâce à la tuyère mobile installée sur le moteur Pratt & Whitney F100-PW-229.
L'appareil est reconnaissable non seulement parce que c'est écrit dessus, mais aussi par la présence du gros contrepoids dorsal (1) et du parachute anti-vrille à l'arrière (2).