綽號“老虎”的F-5E是F-5的改進型。1970年被美國國防部選為“國防戰鬥機”。作為F-5A的繼任者，在80年代初用於裝備壹些軍事受援國和受援地區的空軍。其中100架供應臺灣省，1979前在臺灣省組裝。
F-5E是以前蘇聯的米格-21和蘇-7為主要作戰目標研制的。要求其中低空性能接近米格-21，同時具備對地攻擊能力。據報道，在開發F-5E時，特別註意提高其空戰機動性。
F-5F是F-5E雙座戰鬥/教練型。由於增加了壹個座椅，機身增加了1.04米。F-5F動力裝置是兩臺通用電氣公司的J85-GE-21渦噴發動機，單臺推力2268kg(帶加力)。其火控系統與F-5E基本相同。
F-5F在機頭右側裝有1 M-39A2 20mm航空加農炮，140發彈藥，翼尖裝有兩枚AIM-9響尾蛇空對空導彈。此外，3175公斤炸彈、MK-82 500磅炸彈、SUU-20炸彈和火箭發射巢可掛在機翼和機身下。其電子設備包括:AN/ARC-164超高頻通信設備、SST-181X波段雷達應答機、AN/APX-72 IFF、AN/ARA-50超高頻無線電羅盤、AN/ARN-165438+。
F-5F的生產於9月25日首次試飛，1974，首批服役於1976。該機機長15.72m，翼展(翼尖無導彈)8.13m，高度4.01m，翼展4.31m，空重4346kg，最大起飛重量1198。最大水平飛行速度(11000海拔)M1.55，最大巡航速度(發動機無加力)M0.98，經濟巡航速度M0.80，最大爬升率(標準大氣壓/海平面)10130m/min。如今臺灣省只裝備了少量這種飛機，也是臺灣省比較先進的機型之壹。
據報道，這種飛機每架售價550萬美元，世界上已有近20個國家和地區購買過這種飛機。新加坡空軍裝備24架F-5e和6架F-5f，可攜帶AIM-9響尾蛇空對空導彈。最後壹批F-5E飛機是用備用零件組裝的。事實上，新加坡也是最後壹個使用美國原廠生產的F-5E的國家。新加坡航空航天公司自行將8架F-5e改裝成RF-5e。1994年從約旦獲得了7架F-5e。新加坡空軍的F-5E/F還配備了HUD/WAC等新型航電設備，以及SPS-2000雷達告警裝置、利頓LN-93激光慣性陀螺儀、兩個多功能彩色顯示屏、HOTAS加速器推桿和壹套大氣數據控制器。所有功能都可以通過1553B數據總線集中處理。不過最有特色的還是FIAR Grifo F/X增強型脈沖多普勒火控雷達，擁有10空對空和14空對地搜索模式，可與先進的中程空對空導彈和半主動反輻射導彈協同作戰。為了安裝這種新型雷達，機頭的壹些電子設備組不得不延伸到後方，因此取消了壹門20毫米炮，以容納更大的雷達天線。這批現代改裝機型是F-5S/T，馬來西亞在1982訂購了17架F-5E和3架RF-5E偵察機。馬來西亞空軍的F-5中隊全部用於防空任務，型號改為M29。裝備AIM-9響尾蛇和精確制導炸彈，可用於空戰後發動對地攻擊。此後，馬來西亞從泰國獲得了4架F-5f。印尼也裝備了16的F-5E和4的F-5F，1995的性能在3月份有所提升。
泰國進口了27架F-5e和3架F-5f，泰國空軍的F-5e被稱為BKh.18A戰鬥機。1985年6月，20架F-5e移交IAI進行性能改進和改裝，增加了LN-39慣性導航系統、AN/ALR-46雷達告警接收機、ALE-40電子戰/熱焰誘餌發射器、凱爾平視顯示器和空中告警裝置。還有18飛機只裝備了平視顯示器和慣性導航系統，用於執行對地任務。此外，泰國空軍還購買了通用電氣公司的30毫米炮吊艙，掛載在機腹線上。這個炮艙攜帶壹門四管Gau-65，438+03/a轉管炮，射速每分鐘2400發。
南越空軍在1972年從伊朗接收了18架F-5e，其他同類飛機大部分都是從美國盟友那裏調過來的。但是在南越空軍的作戰記錄中並不經常看到F-5E的攻擊記錄。1975年4月30日越南統壹前，南越空軍超過22架F-5e和4架F-5A飛往泰國尋求庇護。美國將所有這些戰鬥機運回當地的麥克萊倫·AFB，並封存起來，以便將來轉售給其他國家。這些返回美國的前南越空軍飛機，後來被美國空軍作為假想敵中隊成立，用於編制機型，用來模仿“敵對”國家使用的米格飛機，參加美軍訓練。其中2架F-5e送給東歐國家，1架1977送給波蘭和捷克。這架飛機現在在布拉格的Kbely航空博物館展出。韓國也是F-5E的主要用戶之壹，除了RF-5E，幾乎所有的F-5系列都有裝備。總共有126架F-5e和20架F-5f。1980年，韓國韓航軍用飛機廠與諾斯羅普公司簽訂合同，授權當地批量生產48架F-5e和20架F-5f及其J85-21發動機。在1974-1986期間，* *生產了233架F-5e。
8月8日，1981，國民黨空軍第5聯隊少校考核官黃植誠駕駛1美制F-5F戰鬥教練機，以考核新飛行員為契機，駕機起義。飛經福建龍田上空時，後座的飛行學員徐秋林堅持返回臺灣省。掉頭飛到東音島以西讓徐跳傘，然後再次飛向大陸，安全降落在福建福州機場。黃植誠獲得了65萬元獎金，並以1988被授予上校軍銜。臺灣省國防部長高魁元辭職。
2月1989，11，臺東737聯合聯隊第7飛行大隊第44中隊輔導員林賢順以航測為借口，駕駛F-5E戰機從誌航基地起飛，貼近海面低空飛行，繞過鵝鼻雷達站。5分鐘後，臺空軍發現飛機失蹤，才派出同型號的12戰機起飛追擊。最後，林賢順棄機跳傘，降落在廣東豐順縣。1971年，沙特在代號為“和平蒼鷹”的美國軍援項目下，獲得其首批20架F-5B和30架F-5E戰鬥機。1975，沙特在“和平蒼鷹II計劃”中再次得到40架F-5e和22架F-5f。1982年，沙特獲得了10架RF-5E偵察機，還購買了4架F-5E和1架F-5f。沙特的F-5戰鬥機用於地面支援任務。此外，還可裝備AGM-65A/B“幼獅”導彈，可執行地面和反艦任務。甚至有傳言說沙特阿拉伯用F-5E運載了法國Matra R。550魔法空對空導彈。電子裝置有LN-33慣性導航系統和附加空中加油管，可配合KC-130進行空中加油作業。此外，美國還提供ALQ-101/119電子戰吊艙。雙座機型還配備了諾斯羅普公司生產的AVQ-27激光校準系統。海灣戰爭期間，沙特F-5E主要執行支援任務，其中壹架於2月19913日被伊拉克地面火炮擊落。
1982年，巴林獲得了8架F-5E和4架F-5F戰鬥機，但最終只剩下5架F-5E/F戰鬥機。1974-1976期間，伊朗* *擁有超過166架F-5E/F，編成8個中隊，保持了較高水平的作戰能力。這些戰鬥機還配備了慣性導航系統和武器/彈道投擲計算機。但到了1988兩伊戰爭結束，伊朗只剩下壹個中隊的F-5E。1975年，美國向約旦提供了61架F-5e和12架F-5F，後來又從蘇丹獲得了壹架F-5F。也許只有1中隊還在使用F-5E/F，F-5號稱是低檔戰鬥機，但機動性並不比同時代的戰鬥機差多少。下表比較了F-5A、F-5E和米格-21戰鬥機的基本性能。
但需要註意的是，表中數據在計算標準上有些不同。F-5的空重是純空重，米格-21是空重，包括人員、不能用的燃料、壹些配重、壹些設備。表中F-5的爬升率和懸停角速度是在半油狀態下計算的，而米格-21的性能是在發動機全油狀態下計算的。如果按照滿油狀態計算，F-5的爬升和懸停性能將下降約10%。
F-5的爬升率略低於米格-21，但懸停性能，尤其是穩定懸停角速度優於米格-21。
飛機的爬升性能主要取決於推重比、翼載和阻力系數。在其他條件相同的情況下，推力越大，爬升率越高。但飛機直線飛行時，不僅要考慮推力，還要考慮阻力。在阻力方程中，飛機的阻力與機翼面積成正比。機翼面積越小(對應的翼載越大)，阻力就越小。在正常起飛狀態下，F-5A的推重比是0.6，F-5E是0.64，MIG-21 ∏ φ是0.81，MIG-21 бис是0.86。雖然F-5的推重比低於米格-21，但爬升率相差不大。原因之壹是F-5的機翼面積比較小，翼載比較大。
另壹方面，在其他條件不變的情況下，減小機翼面積必然會降低飛機的最大升力，從而降低飛機所能達到的最大過載，也降低了飛機的懸停性能。
飛機做懸停機動有兩種基本情況:瞬時懸停和穩定懸停。做瞬時懸停時，不要求保持飛行速度和高度。飛機以最大升力側向飛行，升力提供向心力。要求做穩定懸停時保持高度和速度，飛機必須以壹定的坡度側向飛行。升力的垂直分量用來平衡重力，水平分量提供向心力。此外，發動機推力必須等於速度軸上的阻力。
可以看出，飛機的瞬時懸停性能主要取決於飛機所能獲得的最大升力，而穩定懸停則要求在增加升力的同時盡量減小阻力，這主要取決於亞音速時的升阻比。F-5雖然機翼面積小，但機翼後掠角小(前緣後掠角32度，MIG -21為57度)，升力線斜率大。特別是采用了條形機翼布局，大大提高了飛機的升力系數，彌補了機翼面積小帶來的升力損失。中等後掠角和中等展弦比(展弦比3.82)的F-5機翼非常適合在高亞音速和跨音速區域飛行，這些區域的升力和阻力都比較大。F-5E的亞音速升阻比約為10.7，而米格-21的亞音速升阻比約為8.4。高亞音速升阻比有利於穩定的懸停性能和巡航能力，也有利於提高飛機的短距起降能力。從上表數據可以看出，F-5的起降距離明顯低於米格-21。
從F-5E的懸停性能圖可以看出，在馬赫數為0.7到0.9的飛行區域，飛機壹般具有最大的懸停角速度。如果飛行速度過低，升力不足，如果飛行速度過高，阻力過大，懸停半徑過大，不利於提高懸停角速度。飛機的機動是最基本的爬升和懸停的結合。從以上對比可以看出，F-5的設計主要是考慮亞音速和跨音速區域的機動性，而米格-21更適合超音速攔截作戰。以下是它們的飛行包線的比較，從圖中可以更清楚地反映出來。圖中陰影部分是最常見的發生格鬥空戰的區域。飛機通常在這個區域有最好的機動性。進入戰鬥空戰時，飛行員通常要加速或減速才能使飛機進入該區域，從而獲得最佳的機動性。
此外，在測量發動機推力時，還必須考慮發動機的推力曲線和飛機的進氣效率。發動機的性能壹般僅由地面測量的臺架推力給出。在實際飛行中，發動機推力隨速度和高度變化很大。進氣系統的效率也會影響發動機的推力。如果進氣道設計不當，進氣道總壓恢復系數會降低或進氣量不足，從而大大降低實際推力。F-5的整個推進系統，包括發動機的推力曲線和進氣道的形狀，主要是為了適應高亞音速區域的飛行而設計的，而米格-21不可避免地需要兼顧超音速飛行。因此，在實際飛行中，F-5的推進系統應該更適合機動作戰區域的要求。
為了獲得更好的機動性，F-5還采用了當時壹些先進的氣動手段。前緣襟翼從N156F開始使用，但只在起飛和著陸時使用。在F-5E上改進為機動襟翼，與後緣襟翼聯動，在M數小於0.95時工作。起降或低速機動時，前後襟翼分別放下24°和20°；中速機動時，前後緣分別降低18和16，或分別降低12和8；巡航時，前緣襟翼關閉，後緣降低8°；超音速飛行時放好。采用這種變彎度設計，可以改善飛機的抖振邊界和最大升力系數，在給定的升力系數範圍內獲得更高的臨界馬赫數，從而提高亞音速巡航和機動性。特別是在低速時，最大升力系數增加更多，誘導阻力系數相應減小。前緣襟翼還可以改善飛機的失速性能。總之，變彎度機翼在亞音速時可以提高飛機的起降、機動和巡航性能，但在超音速時增加了誘導阻力和波阻，降低了飛機的超音速性能。
從N156F開始，機翼上采用了邊條翼的設計。原來的邊條翼是三角形的，面積只有主翼的2.2%。由N156T發展而來的T- 38的主翼外形與F-5A相同，但F-5A的最大升力系數比T-38增加了20%。F-5E進壹步改進了邊條翼的設計，采用雙折線形狀，面積增加了主翼面積的4.4%，最大升力系數比T38提高了50%。這也降低了飛機的縱向和方向穩定性。這在F-5E上還是可以接受的，但是由於F-5F的機頭比F-5E長了1米左右，細長的機頭降低了飛機的方向穩定性，所以F-5F上增加了壹對翼刀。F-5A和F-5E都使用兩門20mm M39機炮，可以在空戰中攜帶AIM-9導彈。其機頭下垂，駕駛艙視野開闊，向下視角為11，比米格-21大3.3。飛機外形尺寸小，發動機尾煙幹凈，使得它在戰鬥中的視覺目標非常小，不容易被對方飛行員發現。雖然F-5的外部尺寸很小，但駕駛艙盡可能寬，這樣飛行員就不會感到局促。儀表布局也比較合理，可以讓飛行員集中精力觀察艙外的情況。這說明美國武器壹直重視人體工程學。早期的蘇聯飛機在這方面更差。米格-21的駕駛艙非常狹窄，容易使飛行員疲勞，從而降低其持續作戰能力。這些無法量化比較的性能，往往是影響戰鬥力的重要因素。
綜上所述，F-5的主要設計點是在高亞音速區域作戰，以極低的推重比實現了出色的起降、巡航、懸停和爬升性能，尤其是穩定懸停性能超過了米格-21。米格-21與它戰鬥時不適合水平機動。但是米格-21的推重量比較大，水平加速度比F-5好，升限和最大馬赫數大大超過F-5。所以米格-21在戰鬥中要盡量保持主動，從高空高速進入攔截；如果戰鬥不利，會直線加速擺脫對手，不宜與F-5戰鬥。