Tên ban đầu là F-5G được Không quân Hoa Kỳ chấp thuận vào tháng 5 năm 1981. Năm 1982, đề nghị đổi tên thành F-20 bị từ chối vào. Thay vào đó, Không quân đã đề nghị tên F-19, nhưng hoàn toàn không được sử dụng. Cuối cùng, Không quân Mỹ chấp nhận tên F-20 vào tháng 11-1982 và bổ sung thêm tên lóng Tigershark (Cá Mập Hổ) vào tháng 3 năm 1983.

Cải tiến chủ yếu là thay thế hai động cơ General Electric J85 của F-5 bằng một động cơ turbo phản lực General Electric F404 (giống loại động cơ trang bị cho F/A-18 Hornet để gia tăng lực đẩy toàn phần lên 60%. Giống như F-5, F-20 là loại máy bay tiêm kích giá rẻ, tính năng cao, dễ bảo trì. Nó có thể đạt được tốc độ Mach 2,1 và có tầm bay tối đa 2.760 km (1.715 dặm); được trang bị radar General Electric AN/APG-67 có hiệu năng tốt hơn radar Emerson AN/APQ-159 nguyên thủy trên chiếc F-5E/F.

F-20 bay chuyến bay đầu tiên vào ngày 30 tháng 8 năm 1982, và tổng cộng có 3 kiểu mẫu tiền sản xuất được chế tạo. Kiểu máy bay này được dự tính sẽ chào bán cho quân đội các nước đồng minh, nhưng nó đã không có thị trường, vì Tổng thống Ronald Reagan đã rỡ bỏ những hạn chế cung cấp những kiểu máy bay tiêm kích như F-16 Fighting Falcon đến các nước khác. Thêm vào đó, trong năm 1986, chính phủ Hoa Kỳ đã không đặt hàng kiểu máy bay này, mà chọn F-16 làm máy bay thay thế để trang bị cho Không lực Vệ binh Quốc gia[1][2], đã ảnh hưởng mạnh đến quyết định của các nước không mua F-20. Không quân Pakistan đã được chào mời F-20 và A-10 Thunderbolt II, nhưng họ đã chọn F-16 vì cho rằng sẽ được một số lợi điểm về kỹ thuật.

Sau 6 năm không chào mời được một khách hàng đáng kể nào, hãng Northrop cho ngừng chương trình tiêu tốn 1,2 tỉ Đô la Mỹ. Người ta có cảm giác là Không lực Hoa Kỳ đã lơ là kiểu máy bay này do việc phát triển không bình thường ít bị chi phối bởi sự kiểm soát của Không lực Mỹ.[2] Lực lượng không quân nước nào có khả năng mua F-20 đã chuyển sang mua F-16, trong khi các nước không đủ khả năng đã mua F-5E/F Tiger II rẻ hơn hay MiG-21 của Nga. Trong khi tính năng của F-20 tương đương với F-16 (lô 1/5/10) và trội hơn so với phiên bản F-16/79 xuất khẩu, khung sườn của nó thực sự không còn khả năng cải tiến vì dựa trên thiết kế đã cũ trên 20 năm với những giới hạn của nó. Khung cánh thấp và hệ thống càng đáp gắn vào cánh đã hạn chế số lượng và trọng lượng vũ khí mang trên cánh (4 đế trên F-20 so với 6 đế trên F-16). F-16 là kiểu máy bay hoàn toàn mới chưa tận dụng hết những đặc tính thiết kế của nó. Nguồn tin nội bộ trong nhóm thiết kế F-20 đã cho rằng Không lực Hoa Kỳ gây ảnh hưởng đến quân đội các nước ngoài để mua F-16, nhằm làm cho nguồn linh kiện thay thế dồi dào hơn.

Chiếc F-20 cuối cùng đang được trưng bày tại Trung tâm Khoa học California. Hai chiếc kiểu mẫu tiền sản xuất còn lại đã bị mất trong những chuyến đi thao diễn tại các nước, đều do lỗi của phi công điều khiển mà không liên quan gì đến hoạt động của máy bay.

Phi công thử nghiệm kỳ cựu Chuck Yeager, vốn là phát ngôn viên của hãng Northrop trong giai đoạn phát triển chiếc F-20, thường xuyên xuất hiện trong các buổi trình diễn và quảng cáo.