Kaksipaikkaisen Skyhawkin luomiseksi Douglas rakensi A-4E:hen 28-tuumaisen pistokkeen normaalin ohjaamon ja rungon polttoainesäiliön väliin, jonka kokoa pienennettiin jonkin verran muutoksen vuoksi. Pratt & Whitneyn J52-P8A/P8B-turbiinimoottori toimi TA-4F:n käyttövoimana. Suihkukoneessa oli myös nokkapyöräohjaus, nostokykyä parantavat siipispoilerit ja pari Escapac 1C-3 -hyökkäysistuinta. TA-4F-koneet alkoivat palvella VA-125 Rough Raiders -lentokoneilla NAS Lemooressa Kaliforniassa vuonna 1966. Joihinkin niistä asennettiin lisävarusteita, ja ne otettiin käyttöön merijalkaväen nopeina lennonjohtajina (FastFAC) Vietnamissa.
Tuhannet merivoimien lento-oppilaat saivat koulutuksensa päätökseen TA-4J Skyhawk -suihkuharjoituskoneilla. TA-4J oli pohjimmiltaan TA-4F ilman asejärjestelmiä tai kykyä kuljettaa kaverikapselia polttoaineen siirtokykyä varten. J-mallin voimanlähteenä käytettiin vähemmän järeää, mutta silti ripeää J52-P6-moottoria. Ensimmäiset TA-4J:t otettiin käyttöön koulutuslaivue TWO ONE:n (VT-21) Fighting Redhawksissa NAS Kingsvillessä Texasissa vuonna 1969. Myöhemmin noin 100 alkuperäistä TA-4F-konetta muutettiin TA-4J:n spesifikaatioiden mukaisiksi, vaikka monissa näistä koneista säilytettiin J52-P8A/P8B-moottorit. Sen lisäksi, että TA-4J:t ja TA-4F:t kouluttivat merivoimien lentäjäopiskelijoita, ne lensivät monissa samoissa hyökkääjäyksiköissä kuin yksipaikkaiset Skyhawkit.
23 TA-4F:ää kunnostettiin Naval Air Rework Facility (NARF) -laitoksessa (Naval Air Rework Facility, NARF) Pensacolassa merijalkaväen käyttöön. Leatherneckit tarvitsivat päivitetyn FastFAC-koneen, ja tämä uusi kokoonpano sai nimekseen OA-4M. TA-4F-koneisiin asennettiin ilmailutekniikka ja suurin osa A-4M:stä löytyvistä tehtävävarusteista. Alun perin OA-4M:n voimanlähteenä oli tarkoitus käyttää P&W J52-P408:aa, mutta sen sijasta OA-4M:n voimanlähteenä käytettiin TA-4F:n J52-P8A/P8B:tä. Kaksipaikkaiset OA-4M:t olivat kyttyräselkäisiä, ja niissä oli kaareva polttoainetäydennyssondi, joka nähtiin ensimmäisen kerran A-4F:ssä. OA-4M-koneita käyttivät pääasiassa merijalkaväen esikunta- ja huoltolaivueet (H&MS). Monet niistä myytiin muille hallituksille, kun merijalkaväen vaatimukset muuttuivat eikä merijalkaväki enää tarvinnut niitä.
Näyttelyssä oleva TA-4J tuli merivoimien palvelukseen 18. toukokuuta 1972 VT-7 ”Eaglesin” kanssa NAS Meridianissa, MS:n osavaltiossa, jossa lentäjäopiskelijat suorittivat suihkukoneiden ennakkokoulutusta. Heinäkuussa 1992 se oli maastoharjoituslennolla lähdössä MCAS El Torosta, kun se ajautui kiitotien päähän ja mansikkapeltoon keskeytetyn nousun jälkeen. Se pysähtyi nokka maahan upotettuna noin 200 metriä kiitotien Seven Leftin jälkeen. Kaksi lentomiehistön jäsentä, lento-oppilas ja lennonopettaja, selvisivät tapahtumasta vahingoittumattomina. Kone todettiin kuitenkin taloudellisesti korjauskelvottomaksi, ja se siirrettiin Flying Leatherneck Aviation Museumiin, joka sijaitsi tuolloin MCAS El Torossa. Tämä lentokone on lainattu merijalkaväen kansallisesta museosta, ja se on maalattu H&MS-11:n väreihin, joka lensi TA-4F:llä FastFAC:nä Vietnamissa.