YF-105AHai chiếc nguyên mẫu.YF-105BBốn chiếc phiên bản tiền sản xuất.F-105BPhiên bản sản xuất hàng loạt đầu tiên. Có 75 chiếc được chế tạo.JF-105BMáy bay thử nghiệm được cải biến từ khung máy bay RF-105B. Có ba chiếc được cải biến.RF-105BPhiên bản trinh sát hình ảnh được đề nghị từ phiên bản F-105B; không được chế tạo.F-105CPhiên bản huấn luyện có bộ điều khiển kép được đề nghị; bị hủy bỏ vào năm 1957, không được chế tạo.F-105DPhiên bản sản xuất cuối cùng, có khả năng hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết nhờ thiết bị điện tử tiên tiến, bay chuyến bay đầu tiên vào ngày 9 tháng 6 năm 1959. Có 610 chiếc được chế tạo.RF-105DPhiên bản trinh sát hình ảnh được đề nghị từ phiên bản F-105D; không được chế tạo.F-105EPhiên bản huấn luyện có bộ điều khiển kép được đề nghị từ phiên bản F-105D; bị hủy bỏ vào năm 1959, không được chế tạo.F-105FPhiên bản huấn luyện hai chỗ ngồi của kiểu F-105D, có khả năng chiến đấu hoàn toàn, bay chuyến bay đầu tiên vào ngày 11 tháng 6 năm 1963. Có 143 chiếc được chế tạo.EF-105FPhiên bản SEAD/Wild Weasel ban đầu. Có 86 chiếc được chế tạo.F-105GPhiên bản Wild WeaselSEAD hai chỗ ngồi. Có 61 chiếc được cải biến từ kiểu EF-105F và F-105F.
