Chiếc Starfighter được đánh giá chung là một máy bay đáng giá, cho dù đòi hỏi, một kiểu "xe hơi thể thao" trong thế giới máy bay tiêm kích. Nó là máy bay chiến đấu đầu tiên có khả năng bay duy trì ở tốc độ Mach 2 (không chỉ thoáng qua trong chốc lát), tốc độ và khả năng lên cao vẫn còn rất ấn tượng so với các tiêu chuẩn hiện đại. Nếu được sử dụng một cách thích đáng, với khả năng tấn công tốc độ cao và tận dụng ưu thể tỉ lệ lực đẩy-khối lượng xuất sắc, nó có thể là một đối thủ rất ghê gớm, mặc dù khi sa vào cuộc đua tranh lượn vòng cùng những đối thủ chậm và cơ động hơn (như các phi công Pakistan phải đối mặt với những chiếc Hawker Hunter của Ấn Độ vào năm 1965) là một hiểm họa. Đường kính lượn vòng lớn của chiếc F-104 chủ yếu là do tốc độ cao liên quan và xu hướng chòng chành và ngóc mũi ở góc tấn lớn.

Tốc độ cất cánh trong khoảng 342 km/h (190 hải lý mỗi giờ), và phi công cần phải nhanh chóng nâng càng hạ cánh để tránh vượt quá tốc độ giới hạn 468 km/h (260 hải lý mỗi giờ). Tốc độ lên cao và tính năng bay đường trường thật vượt trội; một đèn báo "slow" (chậm lại) thường sáng lên trên bảng điều khiển mỗi khi chiếc máy bay đạt tới khoảng tốc độ Mach 2 để cho biết máy nén động cơ đã đạt đến giới hạn nhiệt độ tối đa và phi công cần phải giảm bớt cần ga để giảm tốc. Khi tiếp cận hạ cánh, càng đáp có thể hạ xuống ở tốc độ 378 km/h (210 hải lý mỗi giờ) và mở các cánh tà, trong khi tốc độ hạ cánh cuối cùng là vào khoảng 324 km/h (180 hải lý mỗi giờ) tùy thuộc vào lượng nhiên liệu còn lại. Tốc độ động cơ được duy trì ở mức cao khi tiếp cận hạ cánh nhằm duy trì đủ lượng gió; và phi công được cảnh báo không được giảm tốc độ động cơ cho đến khi máy bay thực sự tiếp đất. Một dù hãm và các phanh hiệu quả sẽ rút ngắn khoảng đường băng hạ cánh của chiếc Starfighter.[5]