朝鮮戰爭初期，後掠翼俄製米格-15戰機出現在北韓上空時，美國戰機毫無招架之力。由於其輕質機身與優秀的發動機，米格-15戰機在性能上與機動性能方面，可輕易地超越美國F-80機與F-84機(兩者均為平直翼設計)，當時可與匹敵的，僅有後掠翼的F-86軍刀機。但是這並非僅為後掠翼對抗平直翼的問題，而是含括了輕量級機身對抗重量級機身問題。米格-15是夜空中的明星，也是需要對抗的一種新式戰機。
F-86與米格-15
朝鮮戰爭期間迫切需要一種新式空優戰機。那些曾與米格-15戰機交手過的美國空軍飛行員，他們希望新型的戰機可犧牲重量和精密度，以換取更快的速度與機動性跟敵人對戰。
洛克希德公司自1950年遍開始思考相同的問題，並由凱利•強生領導一個工程小組，設計出一架引人注意輕薄短小，且平直機翼的戰機，這在當時是創新設計，且維持生產與維修方面簡單便捷。
1950年中期，在美軍終止洛克希德公司XF-90計劃之後，洛克希德公司即著手為美空軍研製全天候攔截型戰機。該戰機使用15000磅推力的J53型發動機，並因此贏得設計上的競爭；兩架原型機被訂購。此設計機型被洛克希德公司命名為Model 99。但不幸的是1951年1月，美空軍改變了心意並取消Model 99計劃，而由康維爾公司F-102機取代之。
1952年5月，洛克希德公司獲得合約製造兩架攔截戰機的原型機，總重為32000磅，配備兩具J65型發動機。那時洛克希德公司並不情願參與市場競爭，因為美空軍合約中，說明了美空軍擁有專利權條文，如此法律上允許美政府可將生產權利交給任何一家飛機制造商。
由於洛克希德公司先前所提出的機型代號TDN CL-246，不符合美空軍作戰需求以取代戰術司令部的F-100“軍刀”，1953年3月12日，美空軍在武器系統專案303A計劃之下，訂購兩架。繼而研發XF-104原型機(合約號碼AF-23362)。同年4月30日，全尺寸實體模型機獲美空軍檢視並驗收後，於年中開始進行原型機生產。第一架在1954年1月出廠，並順利擊敗其他機型競爭者：如諾斯羅普公司N-102、北美公司F-100B以及共和公司的新飛機。
首架XF-104
為了使XF-104達到最高飛行速度，洛克希德公司選擇了安裝一具萊特公司YJ65-W-6型發動機，推力15000磅。那時J65標準型發動機推力才為10200磅。
第一架原型機運至愛德華空軍基地後，於1954年2月28日，進行了第1次試飛。此次飛行因起落架上收問題，時間被迫縮短。真正完整的試飛是在3月4日，由洛克希德公司首席試飛員東尼•拉維爾駕駛。
1955年3月25日，第2架XF-104機安裝J65標準型發動機，達到了最高速1.79馬赫。同年4月18日，沙蒙所駕駛的第二架XF-104機，在進行機炮試射時，因發動機熄火被迫彈射跳傘。1955年11月1日，第一架XF-104機被美空軍所接收。
萊特公司的J65型渦輪噴氣發動機
兩架XF-104飛機，均配備不受歡迎的向下彈射式座椅，以及安裝在機身左側下方的6具M61型20毫米機炮。它們的特色是具全動式安定面T型尾翼，及下反角且薄的平直翼，由於它如剃刀般鋒利，所以機翼前緣及後緣部位都必須加蓋防護罩，以保護飛行員和機務檢查飛機時免於割傷。由於F-104星式戰機設計上是如此“新穎獨特”，很快地它就獲得一個頭銜“有人駕駛的導彈”
使用向下彈射座椅系統的XF-104
洛克希德公司曾允諾過F-104，可達到兩倍聲速的性能，但在使用J65型發動機的情況下推力是不可能辦到。此外，XF-104的原型機在高空高速的情況下，方向穩定性有異常現象和耗油量大的問題暴露了出來。
1954年7月，美國空軍向洛克希德訂購17架YF-104A預生產型用於試飛。按照當時的觀點，大量飛機投入試飛將大大加快飛機的研製進度。和XF-104 相比，YF-104A安裝新了新的J79型軸流式發動機，機身機身加長了 1.68米，機腹有一整流片，鼻輪是向前收起，機身內部增加兩個油箱，其改良式進氣口突出於機身兩側，內含震波分離式圓錐。第一架YF-104A配備一具YJ79-GE-3型9300磅推力發動機。後期YF-104A則配備改良的J79-GE-3A發動機，該型發動機可靠度較高。
一代傳奇經典，J79型渦輪噴氣發動機
1956年2月17日，第一架YF-104A首次試飛。同年4月27日，一架YF-104平飛時達到2.13馬赫。因此，F-104就成為美空軍第1架具有兩倍聲速性能的戰機。
列於NASA博物館的YF-104A
XF-104和YF-104A飛機的研製成功，致使153架F-104A星式戰機，進入量產階段並服役於美空軍戰術司令部和空中防衛司令部。該型飛機共生產2578架，也曾供應美軍以外的一些盟國使用。
僅存在圖紙上的CL-1200
洛克希德公司曾為了擴展星式戰機的銷售而研發出一種型式為CL-1200長槍式戰機，作為國際性外銷戰機(IFA)的競爭機種。長槍式飛機是F-104G的改良型，安裝1部25000磅推力F100-PW-100或TF30-PW-100型發動機。不幸的是，當時F-5E二型已經主宰了國際戰機發展方向，因而洛克希德將CL-1200改為X-27研發計劃，以便得到美空軍的長久研發支持，最終空軍決定採購兩架X-27，單純用作研究測試。然而，當X-27模型機披露後，外觀與CL-1200很相像，美空軍決定不予採購，於是計劃終止。
閱讀更多 飛行二次元 的文章
