W celu stworzenia dwumiejscowego Skyhawka, Douglas wbudował 28-calową wtyczkę do A-4E pomiędzy normalnym kokpitem a zbiornikiem paliwa w kadłubie, który został nieco zmniejszony, aby pomieścić tę zmianę. Silnik turboodrzutowy J52-P8A/P8B firmy Pratt & Whitney napędzał TA-4F. Odrzutowiec był także wyposażony w sterowanie kołem nosowym, spojlery poprawiające unoszenie skrzydeł oraz parę foteli katapultowych Escapac 1C-3. TA-4F rozpoczęły służbę w VA-125 Rough Raiders w NAS Lemoore w Kalifornii w 1966 roku. Niektóre z nich zostały zmodyfikowane z dodatkowym wyposażeniem misyjnym i wcielone do służby w Korpusie Piechoty Morskiej jako szybkie kontrolery lotnicze (FastFAC) w Wietnamie.
Tysiące studentów lotnictwa morskiego zakończyło swoje szkolenie latając na zaawansowanych odrzutowcach TA-4J Skyhawk. TA-4J był w zasadzie TA-4F bez systemów uzbrojenia i możliwości przenoszenia podwozia dla transferu paliwa. Model J był napędzany mniej wytrzymałym, ale wciąż sprawnym silnikiem J52-P6. Pierwsze egzemplarze TA-4J weszły do służby w Eskadrze Treningowej DWA JEDEN (VT-21) Fighting Redhawks w NAS Kingsville w Teksasie w 1969 roku. Następnie około 100 z oryginalnych TA-4F zostało zmodyfikowanych do specyfikacji TA-4J, chociaż wiele z tych samolotów zachowało silniki J52-P8A/P8B. Oprócz szkolenia studentów lotnictwa morskiego, zarówno TA-4J jak i TA-4F latały z wieloma tymi samymi jednostkami agresorów, co jednomiejscowe Skyhawki.
23 TA-4F zostały przerobione w Naval Air Rework Facility (NARF) Pensacola dla Korpusu Piechoty Morskiej. Leathernecks potrzebowali unowocześnionego samolotu FastFAC, a ta nowa konfiguracja została oznaczona jako OA-4M. Samoloty TA-4F zostały zmodyfikowane z awioniką i większością wyposażenia, które można było znaleźć w A-4M. Pierwotnie OA-4M miał być napędzany przez P&W J52-P408, ale ostatecznie został zastąpiony przez J52-P8A/P8B z TA-4F. Dwumiejscowe OA-4M były garbate i posiadały zakrzywioną sondę do tankowania, którą po raz pierwszy widziano na A-4F. OA-4M były używane głównie przez eskadry Kwatery Głównej i Obsługi Technicznej Korpusu Piechoty Morskiej (H&MS). Wiele z nich zostało sprzedanych innym rządom, gdy zmieniły się wymagania Korpusu Piechoty Morskiej i nie były już potrzebne Marines.
Prezentowany TA-4J wszedł do służby w Marynarce Wojennej 18 maja 1972 roku wraz z VT-7 „Orły” w NAS Meridian, MS, gdzie studenci lotnicy ukończyli zaawansowane szkolenie odrzutowe. W lipcu 1992 odbywał lot treningowy z MCAS El Toro, kiedy to po przerwaniu startu zjechał z pasa startowego i wpadł na łąkę truskawek. Zatrzymał się z nosem wbitym w ziemię około 200 jardów za końcem pasa startowego Seven Left. Dwie załogi, uczeń i pilot instruktor, wyszli z wypadku bez szwanku. Samolot został jednak uznany za nie nadający się do ekonomicznej naprawy i przydzielony do Muzeum Lotnictwa Flying Leatherneck, które w tym czasie znajdowało się w MCAS El Toro. Ten samolot jest wypożyczony z Narodowego Muzeum Korpusu Piechoty Morskiej i jest pomalowany w barwy H&MS-11, który latał na TA-4F jako FastFAC w Wietnamie.