Tổ hợp vũ khí AIM-54/AWG-9 có khả năng theo dõi nhiều mục tiêu đồng thời (tới 24 mục tiêu) và phóng đồng thời tới 6 đạn tên lửa, tên lửa với khối lượng 1.000 lb (500 kg) được trang bị đầu đạn thông thường.

Khi trang bị đủ 6 tên lửa AIM-54 lên F-14 sẽ đi kèm với các ray phóng tên lửa nặng hơn 8.000 lb (3.600 kg), gấp hai lần trọng lượng của tên lửa Sparrows, vượt quá tải trọng quay về cho phép (cũng sẽ bao gồm lượng nhiên liệu đủ cho quá trình cơ động).[9] Do đó, việc mang sáu tên lửa Phoenix đồng nghĩa với cần phải bỏ ít nhất một vài tên lửa Phoenix nếu không được sử dụng. Trang bị thường thấy nhất là hai tên lửa Phoenix kế hợp với ba tên lửa AIM-7 Sparrow và hai tên lửa AIM-9 Sidewinder.[cần dẫn nguồn]

Hầu hết các máy bay khác của quân đội Mỹ đều sử dụng tên lửa tầm trung dẫn đường bằng radar bán chủ động AIM-7 Sparrow nhỏ hơn. Dẫn đường bằng radar bán chủ động đồng nghĩa với máy bay sẽ không thể tìm kiếm mục tiêu khác khi phải liên tục chiếu sáng mục tiêu cho tên lửa Sparrow, dẫn đến làm giảm khả năng nhận biết tình huống.

Radar của F-14 Tomcat có khả năng theo dõi tới 24 mục tiêu trong chế độ vừa bám mục tiêu vừa quét mục tiêu khác (track-while-scan), với radar AWG-9 có khả năng chọn ra sáu mục tiêu nguy hiểm nhất cho tên lửa. Phi công hoặc sĩ quan đánh chặn radar (radar intercept officer (RIO)) sẽ phóng tên lửa sau khi các thông số đánh chặn cho phép. Phi công phóng tên lửa nhưng radar sẽ vẫn tiếp tục tìm kiếm mục tiêu mới, dẫn đến duy tri nhận thức tình huống về không gian chiến đấu.

F-14 có khả năng chia sẻ thông tin với máy bay cảnh báo sớm E-2C Hawkeye qua đường kết nối Link 4. Hệ thống trao đổi dữ liệu Link 4A được giới thiệu trong chiến dịch Lá chắn sa mạc năm 1990, cho phép F-14 có khả năng liên kết dữ liệu với các máy bay chiến đấu khác, nâng cao hơn nữa khả năng nhận thức chiến trường. Phiên bản F-14D còn đi vào trang bị với JTIDS giúp phi công nhận thức tình huống tốt hơn nữa.

Chế độ dẫn đường

Tên lửa Phoenix có nhiều chế độ dẫn đường và nó đạt được tầm bay xa bằng cách cập nhật giữa hành trình từ radar AWG-9 trên F-14A/B radar (Radar APG-71 trên F-14D) khi nó bay hành trình ở độ cao 80.000 ft (24.000 m) và 100.000 ft (30.000 m) ở tốc độ gần Mach 5. Tên lửa bay hành trình ở độ cao này nhằm tối đa hóa tầm hoạt động do lực cản không khí giảm. Khi cách mục tiêu khoảng 11 dặm (18 km), nó sẽ bật radar của mình để tự dẫn đường ở pha cuối.[10] Phạm vi giao chiến tối thiển là khoảng 2 nmi (3,7 km); ở cự ly này, việc chiếu rọi bằng radar trên tên lửa sẽ bắt đầu ngay khi phóng tên lửa.[10]