För att skapa en Skyhawk med två platser byggde Douglas in en 28 tums plugg i A-4E mellan det normala cockpit och bränsletanken i flygplanskroppen, som minskades något i storlek för att klara ändringen. Pratt & Whitneys turbojetmotor J52-P8A/P8B drev TA-4F. Jetplanet var också utrustat med noshjulsstyrning, lyftförbättrande vingspoilers och ett par Escapac 1C-3-utskjutningsstolar. TA-4F:s började användas med VA-125 Rough Raiders på NAS Lemoore i Kalifornien 1966. Några av dem modifierades med ytterligare uppdragsutrustning och togs i tjänst som FastFACs (Fast forward air controllers) av marinkåren i Vietnam.
Tusentals flygelever avslutade sin utbildning med att flyga TA-4J Skyhawk Advanced Jet Trainers. TA-4J var i huvudsak en TA-4F utan vapensystem eller möjlighet att bära en buddy pod för bränsleöverföringskapacitet. J-modellen drevs av en mindre kraftig men fortfarande snabb J52-P6-motor. De första TA-4J:erna togs i bruk av Training Squadron TWO ONE (VT-21) Fighting Redhawks på NAS Kingsville i Texas under 1969. Därefter modifierades cirka 100 av de ursprungliga TA-4F:orna till TA-4J-specifikationer, även om många av dessa flygplan behöll sina J52-P8A/P8B-motorer. Förutom att utbilda marinflygarstudenter flög både TA-4J och TA-4F med många av samma angriparenheter som de ensitsiga Skyhawks gjorde.
23 TA-4F omarbetades vid Naval Air Rework Facility (NARF) Pensacola för marinkåren. Leathernecks behövde ett uppdaterat FastFAC-flygplan, och denna nya konfiguration fick beteckningen OA-4M. TA-4F-modellerna modifierades med flygelektronik och den mesta av den uppdragsutrustning som fanns i A-4M. Ursprungligen skulle OA-4M drivas av P&W J52-P408, men det slutade med att den i stället sköts runt av J52-P8A/P8B från TA-4F. De två placerade OA-4M:erna var puckelryggiga och hade den böjda tankningssonden som först sågs på A-4F. OA-4M användes främst av marinkårens högkvarter och underhållsskvadroner (H&MS). Många såldes till andra regeringar när marinkårens krav förändrades och de inte längre behövdes av marinkåren.
Den utställda TA-4J togs i marinens tjänst den 18 maj 1972 tillsammans med VT-7 ”Eagles” på NAS Meridian, MS, där flygstudenter avslutade sin avancerade jetutbildning. I juli 1992 befann den sig på en övningsflygning över land från MCAS El Toro när den körde av banans slut och in i en jordgubbsodling efter en avbruten start. Flygplanet stannade med nosen nedgrävd i marken cirka 200 meter efter slutet av bana Seven Left. De två flygbesättningsmedlemmarna, en elev och en instruktörspilot, klarade sig oskadda från händelsen. Flygplanet bedömdes dock vara bortom ekonomisk reparation och överlämnades till Flying Leatherneck Aviation Museum, som vid den tiden befann sig på MCAS El Toro. Detta flygplan är ett lån från National Museum of the Marine Corps och är målat i färgerna för H&MS-11 som flög TA-4F som FastFAC i Vietnam.