Фюзеляж овального поперечного сечения. Носовой обтекатель выполнен из диэлектрического материала. Герметичная кабина имеет катапультируемое кресло пилота. Оперение имеет стреловидность 35°. Стабилизатор цельно- поворотный, располагается в верхней части киля. Шасси трехстоечное, с носовым колесом. Сокращение пробега осуществляется за счет закрылков, трех тормозных щитков (один в передней нижней части фюзеляжа) и тормозного парашюта.
Двигательная установка состояла из двух двигателей "Пратт & Уитни" J57-P-13 тягой 5440 кг и 6800 кг на форсаже. Воздухозаборники в корне крыла с острыми входными кромками и с устройствами отвода пограничного слоя. Топливо размещалось в фюзеляжных баках емкостью 9600 л. На самолет возможно было подвесить до трех 1705 л топливных бака. Кроме того, самолет был оснащен системой дозаправки топливом в полете как с помощью телескопической штанги, так и с помощью гибкого шланга. В хвостовой части фюзеляжа располагались две горловины для быстрого слива топлива в аварийных ситуациях.
Вооружение самолета состояло из четырех 20-мм пушек М-39Е. Под фюзеляжем имелось три узла подвески для 1800 кг боевой нагрузки.
1. Носовой обтекатель 2. Антенна локатора 3. Механизм сканирования локатора 4. Шпангоут крепления локатора 5. Створки отсека пробника системы дозаправки 6. Оборудование локатора 7. Гидравлический цилиндр штанги системы дозаправки 8. Выпущенная штанга системы дозаправки в полете 9. Носовой приборный отсек 10. Панель доступа в носовой отсек 11. Измеритель угла атаки 12. Трубка Пито 13. Створки носового отсека шасси 14. Резервуар аварийного тормоза 15. Порт пушки 16. Пол герметичной кабины 17. Труба кондиционера кабины 18. Передняя герметичная перегородка кабины 19. Педали руля направления 20. Приборная стойка 21. Приборная панель 22. Кожух приборной доски 23. Прицел К- 19(Мк.7) 24. Бронированное лобовое стекло 25. Индикатор локатора МА-7 26. Фонарь кабины 27. Поверхностная антенна вмонтированное в фонарь кабины 28. Изголовник 29. Ремни 30. Устройство внешнего открытия фонаря 31. Катапультируемое кресло пилота 32. Рычаги управления 33. Боковая панель кабины 34. Клапан системы наддува кабины 35. Крепление ствола пушки 36. Шарнир стойки шасси 37. Обтекатель ствола пушки 38. Стойка носового шасси 39. Посадочная фара 40. Колеса носового шасси 41. Двузвенник шасси 42. Нижняя антенна 43. Стволы пушек 44. Проводка управления 45. Проти- воперегрузочный клапан 46. Задняя герметичная перегородка кабины 47. Гидравлика фонаря кабины 48. Гаргот фонаря 49. Задний приборный отсек с навигационным и связным оборудованием 50. Шарнир фонаря 51. Панель доступа к патронным магазинам 52. Патронный магазин на 375 выстрелов 53. Рукава боепитания 54. 20-мм пушка М-39 55. Люк выброса гильз 56. Перфорированная панель 57. Кондиционер 58. Гироскопы автопилота 59. Проводка управления 60. Гидроакка- мулятор 61. Плита воздухозаборника 62. Левый воздухозаборник 63. Каркас воздухозаборника 64. Левый гидроаккомуля- тор 65. Стык крыла с фюзеляжем 66. Главный шпангоут крепления крыла 67. Передний фюзеляжный топливный бак (общий запас – 8123 л) 68. Горловина заправки под давлением 69. Топливопроводы 70. Проблесковый огонь 71. Правая консоль крыла 72. Гребень крыла 73. Правый навигационный огонь 74. Неподвижная секция задней кромки крыла 75. Правый элерон 76. Балансир элерона 77. Гидравлика элерона 78. Шарнир главной стойки шасси 79. Правый щелевой закрылок 80. Поднятый приемник наддува баков 81. Шпангоут крепления двигателя и крыла 82. Центральный фюзеляжный бак 83. Трубки топливопроводов 84. Верхняя съемная панель 85. Верхний лонжерон фюзеляжа 86. Задний фюзеляжный бак 87. Кабель системы управления 88. Горловина бака 89. Основание киля 90. Шпангут крепления хвостового конуса 91. Мембрана системы искусственной загрузки органов управления 92. Правый воздушный тормоз (выпущен) 93. Каркас киля 94. Проводка компаса 95. Воздухозаборник 96. Антенна 97. Каркас правого стабилизатора 98. Законцовка киля 99. Килевой навигационный огонь 100. Балансир руля направления 101. Прорез в киле для стабилизатора 102. Шарнир стабилизатора 103. Левый цельноповоротный стабилизатор 104. Набор руля направления 105. Гидравлика стабилизатора 106. Гидравлика руля направления 107. Дренаж баков (справа и слева) 108. Створки парашютного отсека 109. Отсек тормозного парашюта 110. Механизм выпуска парашюта 111. Каркас хвостовой части 112. Проводка системы управления 113. Управление стабилизатором от автопилота 114. Ниша левого воздушного тормоза 115. Гидравлический цилиндр воздушного тормоза 116. Левый воздушный тормоз (выпущен) 117. Термостойкая плита хвостовой части 118. Сопло двигателя 119. Часть сопла двигателя с изменяемым сечением 120. Гидравлика привода изменения сечения сопла 121. Капот двигателя 122. Нижняя панель доступа к двигателю 123. Канал форсажной камеры 124. Форсунки форсажной камеры 125. Задний шпангоут крепления двигателя 126. Левый двигатель "Пратт & Уитни" J57-P-13 127. Канал сброса воздуха 128. Канал сброса воздуха от компрессора 129. Направляющие выпуска закрылка 130. Гидравлика закрылка 131. Нервюры закрылка 132. Левый щелевой закрылок 133. Шарнир главной стойки шасси 134. Гидравлика управления элероном 135. Каркас левого элерона 136. Противовес элерона 137. Фиксированная секция задней кромки крыла 138. Законцовка крыла 139. Левый навигационный огонь 140. Главный лонжерон 141. Нижняя обшивка, усиленная стрингерами 142. Гребень левого крыла 143. Снимаемая панель передней кромки крыла 144. Створки ниши шасси 145. Левое шасси 146. Стойка шасси 147. Гидравлика уборки шасси 148. Передний лонжерон 149. Нервюры 150. Проводка управления элероном 151. Управление от автопилота 152. Стартер-генератор двигателя 153. Ниша шасси 154. Маслобак на 21 л 155. Передний шпангоут крепления двигателя 156. Воздухозаборник компрессора 157. Гидравлический насос 158. Маслорадиатор 159. Центральное тело воздухозаборника 160. Каркас воздухозаборника 161. Крепления главного лонжерона крыла 162. Подвесной топливный бак на 1700 л (два) 163. 900-кг авиабомба Мк.84 164. Ядерная бомба Мк.7 с тротиловым эквивалентом 1 Мт
Начало поставок
Ко 2 маю 1957 года первый F-101A был принят на вооружение на авиабазе Бедстром в Техасе. К этому времени САК перестала заниматься истребителями. В ее руководстве сошлись на мнении, что бомбардировщики В-47 и В-52 могут выполнять свои задачи без истребительного прикрытия. В результате "Вуду" прослужили в этом компоненте ВВС США недолго, а само 27-е крыло стратегических истребителей было переформировано в 27-е крыло тактических истребителей и поступило в состав ТАК 1 июля 1957 года. Вскоре прекратился выпуск модификации F-101A. Последние семь самолетов были поставлены в октябре 1957 года, и к этому времени на вооружение стал поступать F-101C. Первый самолет этой серии поступил в 27-е крыло месяцем раньше.
Хотя "Вуду" был самым современным самолетом, все же он больше напоминал "квадратную затычку в круглой дырке", особенно в отношении взглядов тактического командования. Главное он не подходил к ее достаточно гибкой доктрине, основанной на применении обычного оружия. "Вуду" не подходил ни под одну категорию, требовал сложного обслуживания и к тому же не был приспособлен нести "железки" – обычные авиабомбы. Соответственно ТАК недолго возилось с "Вуду", и истребители "МакДоннелл" в течение 1958 года были переданы в состав ВВС США в Европе. Там они поступили в 81-е крыло тактических истребителей, базировавшееся в Великобритании на базах Бентвотерс и Вудбридж. Найдя свою "экологическую нишу" в Европе, F-101A и F-101C прослужили в 81-м крыле несколько лет, пока их не сменили в 1965-66 гг на F-4C "Фантом".
После этого 29 F-101A и 32 F-101C были модифицированы в тактические разведчики специально для ВВС национальной гвардии. Модификация проводилась фирмой "Локхид" и включала в себя замену встроенных пушек на фотооборудование и установку нового носового обтекателя с окнами для аэрофотокамер. F-101A, переоборудованные таким образом, стали называться RF-101G, a F-101С стали F- 101Н. Модифицированные самолеты в течение 1966-67 гг поступили в 123-е крыло тактических разведчиков, три эскадрильи которого базировались в Арканзасе, Кентуки и Неваде. Самолеты оставались на вооружении до 1972 года. В этот период все три эскадрильи были мобилизованы в январе 1968 года, в составе ответных мер США на захват разведывательного судна "Пуэбло" в территориальных водах КНДР. Подразделения 123-го крыла базировались с июля в Итазуке (Япония) до снятия с боевого дежурства в апреле 1969 г.
"R" – значит разведчик
Следующей серийной версией стал RF-101A, который подобно F-101A вел свою родословную еще с ГОР-101 – с февраля 1951 года. Тогда компания выражала свои сомнения по поводу пригодности самолета для разведки, но тем не менее "МакДоннелл" провела проектные работы и в январе 1953 года получила контракт на переоборудование двух самолетов в YRF-101 А.
Макетная комиссия по RF-101A состоялась в середине января 1954 года. Первый опытный самолет (54-149) поднялся в воздух 10 мая 1956 г. За ним в июне последовал и первый серийный самолет (54-1494). Разведчик сразу можно было отличить по удлиненному носу с портами для целой батареи фотокамер. Обычный набор был следующим: длинофокусная фотокамера "Фиечайлд" КА-1, одна вертикальная и две наклоненные боковые камеры "Фиечайлд" КА-2 и одна панорамная фотокамера CAI КА-18.