不过，无论是QF-86还是QF-106，其性能都逐渐落后于时代需要。随着F-15和F-16等三代机(编者注：由于战斗机划代方法不同，本文作者按照超音速战斗机划代，F-15和F-16属于第三代超音速战斗机和第四代喷气式战斗机)的服役，美国空军愈发需要飞行速度更快、机动能力更强、模拟性能更出色的二代机作为靶机。1994年，空军正式选定退役的F-4"鬼怪"战斗机作为"全尺寸靶机"，命名QF-4，并指定英国BAE系统公司负责整个项目。
QF-4是在F-4"鬼怪"战斗机的基础上加装了命令/遥测系统、评估系统、数据记录仪、自毁装置以及数据链等作战单元，单架改装费用约为300万美元。1996年，BAE系统公司向美国空军交付了首批16架QF-4，这些靶机上均安装了AN/ALQ-167电子对抗设备，结合箔条/红外干扰弹自主投放系统，在服役后作出了重要贡献，可谓后起之秀。
