F-104A 是单座截击型，装备加力推力为 6,710 千克的J79-GE-3A 发动机。装备1门固定式的 20 毫米 M61“火神”6 管炮，有 5 个武器挂架。F-104A-1 和F-104A-5 两批飞机装备 MA-10(AN/ASG-14T1)火力控制系统。F-104A-10 以后的飞机装备 AN/ASG-14T2 火力控制系统，其基本组成与 MA-10 系统相同。1955年10月开始订购，总共生产了 153 架，1958年1月开始交付，同年 12月交付完毕。先后装备了第 83、第 56 和第 337 截击机中队。后来有部分F-104A 战斗机换装成加力推力 8,120 千克的J79-GE-19 发动机。由于这种飞机航程短和火力弱，特别是不能装备与地面“赛其”防空系统交联的数据传输设备，于 60年代初全部退出现役转入国民警卫队的第 151(田纳西州)、第 157(北卡罗来纳州)和第197(亚利桑纳州)3 个飞行中队。
