For at skabe en Skyhawk med to pladser byggede Douglas et 28 tommer stort stik i A-4E mellem det normale cockpit og brændstofbeholderen i fuselagen, som blev reduceret noget i størrelse for at imødekomme denne ændring. Pratt & Whitneys J52-P8A/P8B-turbojetmotor J52-P8A/P8B drev TA-4F. Jetflyet var også udstyret med næsehjulsstyring, løfteforbedrende vingespoilere og et par Escapac 1C-3-skydesæder. TA-4F’er begyndte at flyve med VA-125 Rough Raiders på NAS Lemoore i Californien i 1966. Nogle af dem blev modificeret med yderligere missionsudstyr og sat i tjeneste som Marine Corps fast forward air controllers (FastFAC’er) i Vietnam.
Tusindvis af flådeflyveelever afsluttede deres uddannelse ved at flyve TA-4J Skyhawk avancerede jetflyvemaskiner. TA-4J var i det væsentlige en TA-4F uden våbensystemer eller mulighed for at medbringe en buddy pod for at kunne overføre brændstof. J-modellen blev drevet af en mindre kraftig, men stadig kvik J52-P6-motor. De første TA-4J’ere kom i tjeneste hos Training Squadron TWO ONE (VT-21) Fighting Redhawks på NAS Kingsville i Texas i løbet af 1969. Efterfølgende blev omkring 100 af de oprindelige TA-4F’ere ændret til TA-4J-specifikationer, selv om mange af disse fly beholdt deres J52-P8A/P8B-motorer. Ud over at uddanne flådeflyveelever fløj både TA-4J’er og TA-4F’er med mange af de samme angrebsenheder, som de ensædede Skyhawks gjorde.
23 TA-4F’er blev ombygget på Naval Air Rework Facility (NARF) Pensacola til marinekorpset. Leathernecks havde brug for et opdateret FastFAC-fly, og denne nye konfiguration blev betegnet OA-4M. TA-4F’erne blev modificeret med den flyelektronik og det meste af det missionsudstyr, der fandtes i A-4M. Oprindeligt skulle OA-4M være drevet af P&W J52-P408, men endte med at blive skubbet rundt af J52-P8A/P8B fra TA-4F’erne i stedet. De to OA-4M’er var pukkelryggede og havde den buede optankningssonde, som først blev set på A-4F’eren. OA-4M’erne blev primært opereret af marinekorpsets hovedkvarter og vedligeholdelseseskadriller (H&MS). Mange blev solgt til andre regeringer, da marinekorpsets krav ændrede sig, og marinekorpset ikke længere havde brug for dem.
Den viste TA-4J trådte i flådetjeneste den 18. maj 1972 sammen med VT-7 “Eagles” på NAS Meridian, MS, hvor flyveelever afsluttede deres avancerede jetuddannelse. I juli 1992 var den på en langdistancetræningsflyvning fra MCAS El Toro, da den kørte ud af enden af landingsbanen og ind i en jordbærmark efter en afbrudt start. Den standsede med næsen begravet i jorden ca. 200 meter efter enden af landingsbane Seven Left. De to flybesætninger, en elev og en instruktørpilot, slap uskadte fra hændelsen. Flyet blev imidlertid vurderet til ikke at kunne repareres økonomisk og blev overdraget til Flying Leatherneck Aviation Museum, som på det tidspunkt befandt sig på MCAS El Toro. Dette fly er udlånt af National Museum of the Marine Corps og er malet i farverne fra H&MS-11, som fløj TA-4F som FastFAC i Vietnam.