Le démonstrateur de l'ACX, dénommé Rafale A, et construit en moins d'un an et demi, est présenté le 13 décembre 1985 à Saint-Cloud en présence de Marcel Dassault.
Le Rafale A effectue son premier vol le 4 juillet 1986 piloté par Guy Mitaux-Maurouard au centre d'essais de la DGA sur la BA 125 à Istres avec 2 réacteurs General Electric F404. Devant être multirôle et embarqué sur porte-avions, il doit être capable d'évoluer à haute altitude comme en suivi de terrain. Par rapport à l'ACX, le démonstrateur est équipé d'une aile en double delta semi-basse, d'une dérive plus haute, d'entrées d'air semi-ventrales sans les « souris » des Mirage III, 2000 et 4000, de plans canard placés en arrière du cockpit pour une meilleure visibilité du pilote. Cette combinaison de plans canard actifs (qui font office de gouverne de profondeur) et de l'aile permet à la fois un rapport portance/trainée et une incidence (l'angle sous lequel le vent vient frapper le profil) élevées.
En février 1987, le président de la République François Mitterrand annonce le lancement d'un avion opérationnel dérivé du Rafale A, puis en juin, au salon du Bourget, précise qu'il équipera l'Armée de l'air et la Marine nationale françaises. Cette dernière ne veut apparemment pas du Rafale M qui arrivera trop tard pour remplacer ses F-8 Crusader datant de 1964 et étudie la transformation, qui se serait révélée peu fiable, de quelques Super Étendard d'attaque datant de dix ans (mais dont les études remontent à 1953) en avions d'interception. En dépit de 7 appontages simulés du Rafale A sur le Clemenceau le 30 avril 1987, de 85 autres sur le Foch du 4 au 8 juillet 1988, de 124 appontages simulés sur la BA 125 à Istres et 160 sur la BAN Nîmes-Garons, sa préférence va cependant à la location ou l'achat « sur étagère » d'une trentaine de F/A 18 Hornet d'occasion qui ont fait leurs preuves sur les porte-avions américains. En 1988, à la suite d'un rapport de l'Assemblée nationale française, les critiques de la presse sur « le gouffre à milliards » ou le « Mirage du Rafale » puis la sortie du Premier ministre Michel Rocard sur le « sinistre industriel », les industriels sont enjoints de participer à hauteur de 25 % aux frais de développement, soit 40 milliards de francs, qu'ils devraient récupérer à moyen terme à l'export. Une décision de retrait de la Marine nationale du programme, qu'elle finance à hauteur de 20 %, aurait vraisemblablement été catastrophique pour les industriels du GIE Avion de Combat Européen (ACE) et la R&D française, comme le précise un nouveau rapport de l'assemblée nationale : la Marine a essayé « à tout prix [de] disposer d'un avion spécifique et surtout différent de celui de l'armée de l'air. Ces errements passés avaient été poussés jusqu'à l'absurde à la fin des années 1980, avec la proposition d'achat des F-18 pour le porte-avions au risque d'affaiblir l'outil de souveraineté, la cohérence du dispositif aérien et l'industrie aéronautique française ». Après que Marcel Dassault se soit fâché, il est décidé une prolongation de 17 Crusader pour 800 millions de francs et la transformation de 71 Super-Etendard en version modernisée (SEM) pour un montant inconnu.
En 1990, au moment de la guerre du Golfe, même François Mitterrand aurait regretté ce choix : « Je reconnais que j'ai commis une grave erreur […]. J'aurais dû opter pour le F-18. Aujourd'hui, je préconiserais l'achat d'appareils américains, même si cela devait déplaire à monsieur Dassault ». Quinze ans se sont écoulés et la marine est aujourd'hui très heureuse de constater que ses Rafale M F3 dominent les F/A-18E Super Hornet entrés en service en 1999 lors des exercices avec l'US Navy.
Le démonstrateur Rafale A, après avoir passé Mach 2 sur General Electric F404 au cours de son 93e vol (le 4 mars 1987), simulé des appontages sur le Clémenceau (le 30 avril 1987) à vitesse minimale, effectué un 460e vol avec un réacteur F404 à droite et un Snecma M88 à gauche (27 février 1990) est retiré des essais après 867 vols (le 24 janvier 1994).