Le YF-16 (LWF puis ACF)
Début 1971, l'US Air Force lança un programme désigné LWF (Light Weight Fighter, en français : chasseur léger) soutenu par John Boyd (un ancien pilote d’essais) et Pierre Sprey (un ingénieur francais analyste en systèmes d’armes) pour un avion de moins de 9 tonnes, de taille réduite, offrant une grande manœuvrabilité et une bonne capacité d'accélération. Ce cahier des charges faisait suite à l'expérience de la guerre du Viêt-Nam, pendant laquelle aucun avion américain n'était apte à affronter les Mig en conditions de combat tournoyant et de supériorité aérienne.
En 1972, deux propositions de constructeurs furent retenues : le Modèle 401 de General Dynamics et le Modèle P-600 de Northrop. Un contrat fut signé pour la construction de 2 démonstrateurs de chaque projet, avec les désignations de YF-16 pour General Dynamics et de YF-17 pour Northrop. Le premier YF-16 sortit d'usine à la fin de l'année 1973 et fit son vol inaugural le 2 février 1974. Le second exemplaire volait à son tour un mois plus tard.
Pendant que les essais comparatifs avec le YF-17 se déroulaient, le programme fut renommé ACF (Air Combat Fighter, en français : chasseur de combat aérien). L'US Air Force envisageait officiellement l'achat d'au moins 650 exemplaires, voire le double. Ceci donnait un signal clair de l'engagement américain aux autres pays intéressés par l'avion. En effet, plusieurs pays de l'OTAN cherchaient alors un remplaçant à leur F-104 Starfighter.
Début 1975, l'US Air Force annonça officiellement qu'elle avait retenu le YF-16. Quinze avions de pré-série étaient commandés et une proposition commerciale fut envoyée aux pays de l'OTAN regroupés dans le Multinational Fighter Program Group (en français : groupe du programme de chasseur multinational). Mi-1975, la Belgique, le Danemark, les Pays-Bas et la Norvège annoncèrent à leur tour avoir retenu le YF-16 (celui-ci était en compétition avec le YF-17, le Mirage F-1E et le Saab JA-37). Ces quatre pays passèrent une commande initiale de 350 exemplaires, et différents accords furent signés pour mettre en place la production sous licence du F-16 en Europe.
Le F-16A et F-16B
La construction en série commença mi-1975. Par rapport au YF-16, le futur F-16A était plus long de 30 centimètres pour augmenter la capacité en carburant, son nez était redessiné pour permettre d'accueillir un radar Westinghouse APG-66, et sa surface alaire était augmentée de presque 2 m². D'autres modifications mineures avaient été apportées, et une version biplace F-16B était prévue. Le premier F-16A fit son vol inaugural le 7 décembre 1976, suivi par le F-16B le 8 août 1977.
Les livraisons à l'US Air Force commencèrent début 1979, alors que celle-ci avait commandé 783 F-16A et F-16B supplémentaires, destinés à la chasse-bombardement. Au même moment, l'armée de l'air belge recevait ses premiers avions. La production en Europe avait débuté début 1978.
Quatre lots de production principaux ont été réalisés (block 1 et 5, block 10, block 15 et block 20). Les F-16A/B européens ont subi un programme de remise à niveau (Mid-Life Update) pendant la seconde moitié des années 1990.
Le F-16C et F-16D
La version F-16C fut lancée en 1981 afin d'apporter à la fois des capacités tous-temps et la possibilité de tirer hors de portée visuelle (Beyond Visible Range). Pour cela, le radar APG-66 est remplacé par un radar multimodes bien plus performant AN/APG-68(V). D'autres améliorations furent apportées comme un détecteur d'alerte radar et des lance-leurres.
Le premier F-16C fit son vol inaugural le 15 juin 1984 et sa mise en service commença en 1986. Quatre lots de production ont été réalisés (block 25, block 30/32, block 40/42, block 50/52). Tous les F-16C/D ont été construits aux États-Unis.