1998年6月，美國另外同意出售28套LANTIRN外銷版莢艙，總價值1.6億美金，這一批莢艙雖然沒有原版LANTIRN的完整功能，包括自動地形追沿與迴避，以及自動指派目標給紅外線影像導引的小牛飛彈，但是仍讓批次20機隊得到了夜間低空作戰能力。 2021年1月，軍迷大自然STEVEN拍到YT影片，花蓮F-16A（編號6713）飛抵清泉崗進行改裝。 2020年4月，嘉義拍到F-16V單座（編號6701）戰備巡邏後降落影片。
批次20裝備A/B型使用的AN/APG-66脈衝都普勒雷達，中華民國空軍使用的型號為AN/APG-663，最大探測距離約為150公里，輸入功率為3.58kVA，共購買157具。 與歐洲國家中期壽命升級的2A不同，3為配合麻雀飛彈需要的半主動雷達導引，增加了連續波發射組件，提供連續波照明模式供飛彈射擊指揮用，同時因早期鳳隼案時美國並未出售中華民國AIM-120，故將AIM-120的導引能力暫時鎖起，直到2000年美國政府宣佈同意出售我國AIM-120後才將此能力回復。 除此之外AN/APG-663和APG-662A能力大致相同，如最大探測距離180公里、能追蹤十個目標並導引飛彈打擊其中六個。 2012年10月，洛馬公司贏得美國政府價值18.5億美元的合約，為中華民國145架F-16A/B戰鬥機升級航電系統。 洛馬公司稱，升級包括安裝主動電子掃描陣列雷達，嵌入式全球定位系統，升級電子戰和其他航電系統。 在雷達來源部分，中華民國空軍決定交由洛馬選擇與美軍同樣的雷達款式，2013年8月1日，洛克希德馬丁宣佈由諾斯羅普格魯曼的SABR雷達贏得競標，升級工程除了前2架在美國實施外，大部分改裝業務由漢翔工業在臺灣進行，2016年至2021年完成作業。
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飛機拖回機棚檢視未發現其他損傷，地勤人員清理跑道後，約下午二時重新開放。 自美國運交F-16後，因為持續購入新武器，機隊一直在執行小規模的升級，但都以更換電腦軟體、改善介面等次系統居多；全面性升級計畫是跟隨美軍計畫，升級清單在2011年9月22日美國發佈的對臺灣軍售清單中詳列。 雖然美軍因強制預算樽節計畫一度讓F-16延壽改良計畫陷入停擺風險，但後來在拆開計畫、並由中華民國空軍負擔計畫費用下最終專案順利續行，升級型機種原廠稱為F-16V（升級後的F-16A/B Block 20戰機，空軍內部正式名稱為F-16AM/BM，不過對外為了省事，都只稱F-16V）。 2015年10月21日，洛克希德馬丁公司在公司官網上宣佈，換裝主動電子掃描陣列雷達（AESA）等設備的F-16V已於16日在德州沃斯堡（Fort Worth）基地完成首度試飛。 該架完成性能提升的F-16A戰機隸屬中華民國空軍（美軍序號 ，國軍序號6601），這也是全球首架F-16V型戰機完成試飛，另一架由雙座機改裝（美軍序號 ，國軍序號6801）。 在中華民國空軍服役的F-16機隊首批升級在2017年1月16日進廠。
- 而美國部分參議員與眾議員則希望歐巴馬當局批准F-16C/D對臺軍售案，一方面可以滿足中華民國的要求，二方面可以讓即將關閉的F-16生產線延長一段時間，解決美國嚴重的失業率；後來就美國官方的說法，美方並未排除日後售臺F-16C/D的可能性，此一說法就是先將國軍F-16A/B增強某種程度的戰力，儘量達到平衡解放軍威脅的程度。
- 1998年6月，美國另外同意出售28套LANTIRN外銷版莢艙，總價值1.6億美金，這一批莢艙雖然沒有原版LANTIRN的完整功能，包括自動地形追沿與迴避，以及自動指派目標給紅外線影像導引的小牛飛彈，但是仍讓批次20機隊得到了夜間低空作戰能力。
- 2022年1月21日 — 路透20日報導，美國政府正設法加速交付F-16戰機給臺灣，以強化臺灣防衛 …
- 2017年元月，鳳展計畫實施，首批4架F-16V先導型戰機（單座6612、6626，雙座6811、6819）飛抵清泉崗漢翔廠區，進行翻修與改裝。
- 兩岸官方皆未證實戰機國籍、機種，但兩岸軍事網站根據外型研判，為中華民國空軍的F-16戰機。
最大軍用推力14,370磅（63.9 kN）、最大後燃推力23,770磅（105.72 f-16 kN）。 1997年4月14日，首批2架 F-16A/B戰機（單座6609(美軍代號： )、雙座6810(美軍代號： )）飛抵嘉義基地。 2013年5月15日嘉義外海，一架（編號6622）的F-16A於下午2點起飛後，在2點半向塔臺回報飛機出現疑似機械故障造成墜機，吳彥霆中尉獲救送醫。
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1989年5月，中華民國參謀總長郝柏村訪問法國之後，達梭集團同意出售幻象2000-5戰鬥機60架，中華民國空軍方面並且保留後續60架戰機的採購選擇權。 1992年9月3日時任美國總統的老布希在美國總統選舉競選期間宣佈同意出售中華民國150架F-16戰機，包括120架F-16A與30架F-16B，總金額達到60億美金。 這個採購計畫美方命名為「和平鳳凰」（PEACE PHEASANT），臺灣命名為「鳳凰計劃」。 2020年11月17日，一架F-16A戰機（單座機，編號6672），晚間6時5分從花蓮起飛執行夜航訓練，6時17分光點從雷達消失，失蹤位置在花蓮機場東北面9浬，駕駛員為空軍第26作戰隊隊長，蔣正志上校失蹤。 2021年5月27日總統府公佈總統令，追晉故空軍上校蔣正志為空軍少將，此令自中華民國110年5月17日生效。 2018年6月4日，空軍司令部證實，一架F-16A 單座戰機（編號6685），下午1時9分由飛行官吳彥霆少校在北部空域執行演訓任務時，光點在下午1時43分消失，座標為N25-05、E121-45，已啟動搜救機制全力搜尋。
1998年3月20日澎湖花嶼外海，（編號6828）的F-16B在執行任務掌握飛行TMT時，飛官溫進嵩少校、章嘉成上尉失蹤。 2022年11月，軍迷IG拍到F-16V雙座（編號6808、6810）單座（6651）進行飛行測試。 2022年9月，軍迷IG拍到F-16V單座（編號6665、6710）雙座（編號6815）進行飛行測試。 f-16 2022年5月，軍迷IG、YT拍到F-16V單座（編號6644、6694、6696）雙座（編號6823）進行飛行測試。
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2021年3月，軍事連線雜誌臉書F-16V單座（編號6649）飛行測試照片。 臺中旭堯拍到F-16V單座（編號6623、6653、6675），雙座（編號6821）在嘉義飛行影片。 2020年12月，軍方表示1月至12月4日，已完成19架構改出廠，預計到年底完成年度規劃22架。 2002年1月16日，中華民國第二個換裝 F-16A/B 戰機的第401聯隊，包含第17、26、27作戰隊、第12偵照隊在花蓮基地正式成軍。 2001年2月5日，401聯隊黃仁廣與熊厚基兩位飛官，駕駛編號6821號F-16戰機，在屏東海域以魚叉飛彈完成空對海靶船攻擊，成功創下全球首次以F-16發射魚叉飛彈的紀錄。 至1980年代後期，中華民國空軍主力的F-104戰機因為接近壽命終期，妥善率偏低，除了嚴重影響空防任務之外，也造成多起墜毀意外和飛行員的折損。
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2020年6月，軍迷IG拍到F-16單座（編號6635）到達清泉崗進行升級，單座F16V（編號6639、6687)進行飛行測試。 2018年12月27日，鳳展計畫中首批第4架F-16V先導型單座戰機（編號6626）飛抵嘉義四聯隊空軍基地。 作為美國在北約（NATO）長年的戰略盟友，土耳其從2017年決定向俄羅斯購買S-400防空 f-162025 …
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吳彥霆2013年駕駛單座F-16戰機也曾因機械因素失事獲救，軍中長官形容吳彥霆冷靜沉。 國搜中心集結，並由空勤總隊搜索，另外，國防部出動S-70C型機、編號C-493起飛前往搜尋。 2018年6月14日中華民國總統府發布總統令，追晉故空軍少校吳彥霆為空軍中校，此令自中華民國107年6月4日生效。 2016年1月22日，中華民國空軍派駐美國路克空軍基地受訓少校飛行員高鼎程，在美西當地時間21日9時，約臺灣時間22日零時，駕駛F-16A（美方編號 ）與美國空軍進行空戰訓練時，不幸墜毀於亞利桑納州亞瓦派郡巴格達鎮附近山區，飛行員遺體已經由美方尋獲。 連同批次20一起購入的武器以空戰用為大宗，包含600枚AIM-7M麻雀、900枚AIM-9M響尾蛇空對空飛彈。
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面對中國及臺灣雙方空中戰力落差逐漸彌平甚至不利的狀態，2011年9月22日美國政府通知中華民國政府的軍售項目，提供了F-16的全面升級計畫。 美國方面釋出的清單包括換裝主動電子掃描陣列雷達、聯合頭盔瞄準系統、AIM-9X響尾蛇空對空飛彈、AN/ALQ-213電子戰管理系統、聯合直接攻擊彈藥、Have Glass II 電磁波吸附匿蹤塗層，以及計畫研究換裝F100-PW-229發動機等，之後實際升級並未更換發動機而是沿用原有的F100-PW-220發動機。 而美國部分參議員與眾議員則希望歐巴馬當局批准F-16C/D對臺軍售案，一方面可以滿足中華民國的要求，二方面可以讓即將關閉的F-16生產線延長一段時間，解決美國嚴重的失業率；後來就美國官方的說法，美方並未排除日後售臺F-16C/D的可能性，此一說法就是先將國軍F-16A/B增強某種程度的戰力，儘量達到平衡解放軍威脅的程度。 除了與戰鬥相關的系統，在和平鳳凰計劃執行時空軍同時以「鳳眼計畫」採購掛於機腹的偵照莢艙，使F-16具備偵察機的能力，莢艙軍規編號AN/VDS-5 LOROP-EO。 此裝備實際籌獲始末空軍並未公開資料，外界僅知採購10組，在2000年派遣相關人員赴美接受訓練，略約在2004年該批裝備解繳給中華民國空軍第12戰術偵察機中隊服役，，此偵照莢艙具有光學、紅外線影像偵照功能，採數位化記憶體儲存影像資料。 偵照距離有兩種說法：50海浬以上（92.6公里）與70海浬（129.64公里）。
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2018年8月15日，國軍通過鳳展機的追加預算，除了原先美國公佈的精準彈藥外，另外納入了自動防撞地系統，提高低空飛行安全 ，但因仍需系統整合，後續構改升級完成的F16AM/BM尚未安裝自動防撞地系統，預計將於2023年11月起為F16AM/BM開始加裝自動防撞系統。 2022年6月，軍迷IG拍到F-16V單座（編號6643、6617、6697、6714）進行飛行測試。 6662、6671、6675、6689、6713、6822、6712、6687、6698、6625、6629、6821飛往美國 、6602、6804、6620、6669、6715、6679、6670、6603、6690、6807回臺進行升級。 2021年11月，軍迷IG拍到F-16V單座（編號6645）雙座（6817）進行飛行測試，T-5 2號量產機滑行時拍到單座（編號6709）拆除發動機進行升級作業。 2020年9月，軍迷IG拍到F-16V單座（編號6642、6689）雙座機在清泉崗進行飛行測試。
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2022年1月21日 — 路透20日報導，美國政府正設法加速交付F-16戰機給臺灣，以強化臺灣防衛 … 路透報導指出，洛馬不僅承製臺灣下單的F-16戰機，排在臺灣訂單前面的還有 … 2007年，美國政府同意出售218枚AIM-120C-7先進中程空對空飛彈、235枚AGM-65G-2小牛飛彈、60枚AGM-84L魚叉反艦飛彈、以及50組將AGM-84G升級為AGM-84L的升級套件。 2022年7月，軍迷IG拍到F-16V單座（編號6718、6683、6681）進行飛行測試。
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2022年4月，軍迷IG、YT拍到F-16V單座（編號6657、6666 、6717）進行飛行測試。 2021年12月，軍迷IG、YT拍到F-16V單座（編號6634、6671、6695）進行飛行測試。 2021年4月，軍迷IG拍到F-16V雙座（編號6826），單座（編號6619、6720）進行飛行測試。 2019年10月，三立新聞臺【能戰！全民新視界】，公佈單座（編號6609、6623、6631、6653）跟雙座（編號6802、6821）在嘉義基地飛行影片。 2017年元月，鳳展計畫實施，首批4架F-16V先導型戰機（單座6612、6626，雙座6811、6819）飛抵清泉崗漢翔廠區，進行翻修與改裝。 2001年12月18日，中華民國第一個換裝 F-16A/B f-16 戰機的第455聯隊，包含第21、22、23作戰隊正式成軍。
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這是中華民國空軍第一次使用AIM-7M，可是半主動雷達導引的AIM-7M飛彈限制了中華民國空軍使用的F-16戰機的視距外作戰接戰能力，也是1990年代新一代戰機服役初期視距外作戰較弱的一型機種。 2020年5月，軍迷提供聯合報F-16V單座（編號6648）在清泉崗進行飛行測試照片。 軍迷臺中旭堯拍到F-16V單座（編號6624、6659、6702）在嘉義戰備起降影片。 2019年12月，軍迷臺中旭堯拍到F-16V單座（編號6675）在清泉崗進行飛行測試影片。 漢翔公司公佈升級F-16V戰機作業程序紀錄片，出現驗證機（編號6802），升級中單座（編號6640、6641、6650、6662），雙座（編號6809、6812、6816、6829）。
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2021年5月19日 — 美國空軍聲明指出，為滿足世界各地合作夥伴對於F-16戰機不斷增加的需求量，因此決定在位於美國南卡羅萊納州格林維爾的洛克希德馬丁公司（Lockheed Martin … 強勁的銷量也為F-16的後續升級帶來利多，進而在服役多年後依然發展出如F-16E/F、F-16V標準等達到四代 … 2008年3月4日花蓮外海，（編號6706）的F-16A在晚間1850時執行空中夜間攔截演練，於28分鐘後因不明原因在距離花蓮基地約太康124度42浬的海面上失去聯繫，飛官丁世寶少校失蹤。
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2017年9月27日，東森新聞採訪嘉義空軍基地的455戰術戰鬥機聯隊，該聯隊戰力展示在待命室待命的飛行員，完成戰機6分鐘升空攔截。 1999年8月18日嘉義空軍基地，早上0858時，飛行編隊中的4號僚機編號6689的F-16A因起落架故障，由編號6680的3號僚機（同為F-16A）伴飛執行精確編隊進場科目，（編號6680）F-16A發動機推力消失落後於4號僚機之後，墜毀於主跑道南側盡頭6000公尺處，飛官林更生少校49m高度彈射逃生，雙腿骨折送醫。 f-16 及AN/ALR-56M雷達預警接收器，搭配AN/ALE-47反制灑布器提供基本的電磁波辨識、警告及自衛機能。 ALR-56M先後在2006年、2016年兩度升級更新；除了被動防禦偵檢硬體，1994年美方同意出售80套AN/ALQ-1847電子幹擾莢艙，這一款電子幹擾莢艙也在後續升級中整合入AN/ALE-50拖曳誘餌系統，為F-16提供較充分的電子作戰自衛能力。 批次20使用的航電系統多半與歐洲北約國家在1980年代實施的MLU計畫相同，飛控電腦為德州儀器公司的模組化任務電腦（MMC，MMC-3000）、搭配費爾蔡防衛公司（Fairchild Defense）的數位化地形系統，資料顯示則是由漢威公司的彩色陰極射線顯示器，座艙內部儀錶板與夜視鏡相容，不過座艙罩上並未鍍上降低電磁波反射的金膜。 批次20雖然是新生產的飛機，然而機上的線傳飛控系統仍然沿用F-16A的類比系統，而非F-16C的數位系統，也因此無法與完整版的LANTIRN莢艙進行整合。
軍迷IG拍到F-16V雙座（編號6827）單座(編號6712)在清泉崗進行飛行測試。 2017年9月30日，中國中央電視臺首次播放中國人民解放軍空軍的轟-6K轟炸機於2015年3月30日飛越臺灣南方海域的巴士海峽時，遭兩架「不明戰機」攔截，和轟6-K最近距離僅十多公尺。 兩岸官方皆未證實戰機國籍、機種，但兩岸軍事網站根據外型研判，為中華民國空軍的F-16戰機。