Om een Skyhawk met twee plaatsen te maken, bouwde Douglas een 28 inch plug in de A-4E tussen de normale cockpit en de brandstoftank van de romp, die enigszins in omvang werd teruggebracht om de verandering mogelijk te maken. Pratt & Whitney’s J52-P8A/P8B turbojet motor dreef de TA-4F aan. De jet was ook uitgerust met neuswiel besturing, lift-verbeterende vleugel spoilers, en een paar Escapac 1C-3 schietstoelen. TA-4F’s werden in 1966 in dienst gesteld bij VA-125 Rough Raiders op NAS Lemoore in Californië. Sommigen van hen werden aangepast met extra missie apparatuur en geperst in dienst als Marine Corps fast forward air controllers (FastFACs) in Vietnam.
Duizenden leerling-marinevliegers beëindigden hun opleiding vliegend op de TA-4J Skyhawk geavanceerde jet trainers. De TA-4J was in wezen een TA-4F zonder de wapensystemen of de mogelijkheid om een buddy pod te dragen voor brandstof overdracht mogelijkheid. Het J-model werd aangedreven door een minder gespierde maar nog steeds pittige J52-P6 motor. De eerste TA-4Js kwamen in dienst bij Training Squadron TWO ONE (VT-21) Fighting Redhawks op NAS Kingsville in Texas gedurende 1969. Vervolgens werden ongeveer 100 van de oorspronkelijke TA-4F’s gewijzigd naar TA-4J specificaties, hoewel veel van deze vliegtuigen hun J52-P8A/P8B motoren behielden. Naast het opleiden van leerling-marinevliegers, vlogen zowel TA-4J’s als TA-4F’s met veel van dezelfde agressor eenheden als de single seat Skyhawks deden.
23 TA-4F’s werden herwerkt op Naval Air Rework Facility (NARF) Pensacola voor het Korps Mariniers. De Leathernecks hadden een vernieuwd FastFAC vliegtuig nodig, en deze nieuwe configuratie werd OA-4M genoemd. TA-4F’s werden gemodificeerd met de avionica en het grootste deel van de missie-apparatuur gevonden in de A-4M. Oorspronkelijk zou de OA-4M worden aangedreven door de P&W J52-P408 maar werd uiteindelijk in plaats daarvan rondgeduwd door de J52-P8A/P8B van de TA-4F. De twee plaats OA-4Ms waren humpbacked en sported de gebogen bijtank sonde voor het eerst gezien op de A-4F. OA-4Ms werden voornamelijk gebruikt door Marine Corps Headquarters and Maintenance (H&MS) squadrons. Velen werden verkocht aan andere regeringen toen de eisen van het Korps Mariniers veranderden en ze niet langer nodig waren voor de mariniers.
De getoonde TA-4J kwam in dienst van de marine op 18 mei 1972 met de VT-7 “Eagles” op NAS Meridian, MS, waar leerling-vliegers hun geavanceerde jet training voltooiden. In juli 1992 was het toestel bezig met een overland trainingsvlucht vanaf MCAS El Toro toen het na een afgebroken start van de startbaan afraakte en in een aardbeienveld terecht kwam. Het kwam tot stilstand met de neus begraven in de grond ongeveer 200 meter voorbij het einde van baan Seven Left. De twee bemanningsleden, een leerling- en een instructeurpiloot, kwamen ongedeerd uit het incident. Het vliegtuig werd echter onherstelbaar beschadigd en toegewezen aan het Flying Leatherneck Aviation Museum dat destijds op MCAS El Toro stond. Dit toestel is in bruikleen van het National Museum of the Marine Corps en is geschilderd in de kleuren van H&MS-11 die met de TA-4F vloog als FastFAC in Vietnam.