F-16XL試驗機是基於F-16改進而來，用於參與雙重任務戰鬥機的競標，最大的變化就是載彈量的爆炸性增長。
F-16XL採用三角箭形機翼佈局，改造之後承載能力從16噸提高到22噸，全機總重從13噸增加到22噸，機內燃油增加2.5噸。
F-16XL戰鬥機改裝之後，機身長度增加了1.42米，機翼面積增加了120%，機身油箱容量增加了82%，轉場航程達高達4150公里。
F-16XL戰鬥機擁有很強的掛彈能力，採用半埋式保形掛架，掛載12枚MK-82炸彈的阻力和F-16A攜掛6枚同樣炸彈時基本相同。
F-16XL戰鬥機投彈中，扔下這麼一堆炸彈後機翼下面還有好幾枚空空彈，犁地空戰兩不誤有點搶F-15飯碗的感覺。
F-16XL戰鬥機在機翼面積增加之後，由於掛彈量大增從原來的11個外掛點增加到27個，基本等於增加了1.5倍。密密麻麻一片，完全不像F-16輕型戰鬥機的風格。
F-16XL戰鬥機掛架及對應可掛載彈藥圖示，稱之為炸彈卡車一點也不奇怪。
雖然測試情況表現良好，展現出來的水平秒殺同期其他國家同類機型，但畢竟先天不足後期再怎麼努力也難敵雙發F-15重型戰鬥機，最後於1985年封存。
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