A kétüléses Skyhawk létrehozása érdekében a Douglas egy 28 hüvelykes dugót épített az A-4E-be a normál pilótafülke és a törzs üzemanyagtartálya közé, amelynek méretét némileg csökkentették a változtatás miatt. A Pratt & Whitney J52-P8A/P8B turbó sugárhajtóműve hajtotta a TA-4F-et. A repülőgépet orrkerék-kormányzással, felhajtóerő-növelő szárnyspoilerekkel és egy pár Escapac 1C-3 katapultüléssel is felszerelték. A TA-4F-ek 1966-ban kezdték meg szolgálatukat a VA-125 Rough Raidereknél a kaliforniai NAS Lemoore-ban. Néhányat közülük további küldetési felszereléssel módosították, és a tengerészgyalogság gyors légi irányítóként (FastFAC) állították szolgálatba Vietnamban.
Tengerészeti repülőtanoncok ezrei fejezték be kiképzésüket TA-4J Skyhawk haladó sugárhajtású kiképzőgépeken. A TA-4J lényegében egy TA-4F volt, a fegyverrendszerek és az üzemanyagszállító képességet biztosító buddy pod hordozásának képessége nélkül. A J modellt egy kevésbé erős, de még mindig fürge J52-P6-os hajtómű hajtotta. Az első TA-4J-k 1969-ben álltak szolgálatba a TWO ONE (VT-21) Fighting Redhawks kiképzőszázadnál a texasi NAS Kingsville-nél. Ezt követően az eredeti TA-4F-ek közül mintegy 100-at módosítottak TA-4J specifikációkra, bár sok repülőgépen megmaradt a J52-P8A/P8B hajtómű. A tengerészgyalogos repülőtanoncok kiképzése mellett mind a TA-4J-k, mind a TA-4F-ek számos olyan agresszor egységgel repültek, mint az együléses Skyhawkok.
23 TA-4F-et a Naval Air Rework Facility (NARF) Pensacolában átdolgoztak a tengerészgyalogság számára. A Leatherneckeknek szükségük volt egy korszerűsített FastFAC repülőgépre, és ezt az új konfigurációt OA-4M-nek nevezték el. A TA-4F-eket az A-4M-ben található avionikával és a legtöbb bevetési felszereléssel módosították. Eredetileg az OA-4M-et a P&W J52-P408 hajtotta volna, de végül helyette a TA-4F-ből származó J52-P8A/P8B tolták. A kéthelyes OA-4M-ek púposak voltak, és az A-4F-en először látott hajlított üzemanyag-utántöltő szondát viseltek. Az OA-4M-eket elsősorban a tengerészgyalogság parancsnoki és karbantartó (H&MS) századai üzemeltették. Sokukat eladták más kormányoknak, amikor a tengerészgyalogság igényei megváltoztak, és a tengerészgyalogságnak már nem volt rájuk szüksége.
A kiállított TA-4J 1972. május 18-án állt haditengerészeti szolgálatba a VT-7 “Eagles” kötelékében a NAS Meridian, MS-ben, ahol a repülőtanoncok a sugárhajtású előképzést végezték. 1992 júliusában az MCAS El Torót elhagyva egy terepgyakorló repülésen volt, amikor egy megszakított felszállás után a kifutópálya végéről egy eperföldre futott. Orrával a földbe fúródva állt meg, körülbelül 200 méterrel a bal oldali hetes kifutópálya vége után. A két pilóta, egy növendék és egy oktató pilóta sértetlenül megúszta az esetet. A repülőgépet azonban gazdaságosan javíthatatlannak minősítették, és a Repülő Bőrnyakú Repülési Múzeumba helyezték, amely abban az időben az MCAS El Toro-ban volt. Ezt a repülőgépet a Tengerészgyalogság Nemzeti Múzeumától kapta kölcsön, és a H&MS-11 színeire festették, amely a TA-4F-et FastFAC-ként repült Vietnamban.