시리즈 최초의 양산형인 F-5A는 시험제작기 YF-5A 3대와 강도시험기 XF-5A 1대를 포함하여 모두 621대가 생산되었다.
해외 수출용으로 개발되었기에 대부분이 MAP(Military Assistance Program : 무상원조계획)용으로 1972년 6월까지 각국에 배치되었다.
기본적으로 당초 계획한 N-156F를 구체화하면서 기체 각 부분의 강도를 강화하여, 주익 아래 하드 포인트를 좌우측에 각 2군데씩 마련하였다. 또한 주익 끝에는 AIM-9 사이드와인더 전용 발사대인 Aero 3B 런쳐 또는 50 갤런짜리 탱크를 장착할 수 있게 만들었다. 또한 사용 국가의 희망에 따라 공중급유용 프로브를 장착했다.
F-5A의 시작 1, 2호기는 애프터 버너가 없는 GE의 YJ85-1 엔진이 장착되었으며, 시작 3호기부터는 애프터 버너가 있는 J85-GE-5를 장착했다.(추후에 시작 1, 2호기도 같은 엔진으로 변경) 양산형부터는 추력이 향상된 J85-GE13을 탑재하게 되었다.
F-5A의 기수는 뾰족하고 검은색으로 도장을 하여 마치 소형 레이더가 탑재된 것처럼 보이지만, 실상은 공기역학적 관점에서 모양을 그렇게 한 것일뿐 레이더는 없다. 원래는 수색 레이더와 관성항법장치를 조합한 휴즈의 TARAN(Tactical Attack and Navigator)를 장착하려 했으나 F-5A를 구입하려는 국가들이 저렴한 가격과 높은 정비성을 요구했기에 장착하지 않았고 사격조준장치도 단순 광학 조준기를 사용했다.
게다가 전자장비도 최대한 단순화하여 통신장비는 UHF 라디오, ADF, TACAN 정도만 집어넣어 50년대 수준과 비슷하게 했다. 새로운 전투기이면서도 장비의 수준은 그대로였지만, 이런 단순함 때문에 오히려 기체의 신뢰성과 정비성이 향상되어 F-5가 성공하게 된 장점이 되었다.
F-5B Freedom Fighter
이 기체는 F-5A의 파일럿 훈련을 위한 복좌형으로 동체는 T-38을 사용했다. 반면에 주익과 공기흡입구는 F-5A를 사용하여 복좌형인데도 F-5A보다 동체 길이가 약 26cm 짧다.
연료탑재량이 작아 항속거리가 짧아진 것을 제외하면 F-5A와 기본적인 성능은 동일하다. 그래서 T-38과는 달리 훈련과 전투 임무에 모두 사용이 가능하기에 경제적인 이유로 별도의 훈련기 운행이 어려운 국가에서 운용하기에 최적이었다.
F-5C Scoshi Tiger
미공군이 F-5A의 성능 테스트를 위해 스코시 타이거라는 특무부대를 편성하여 베트남전에 투입하였다. 이 부대에서 쓰였던 기체는 F-5A를 개조한 것으로 공중급유 프로브 장착, 엔진 아래 부분에 장갑판 설치, 5개의 파일런을 긴급투하가 가능하게 하였다. 미공군은 테스트 후에 이를 엔진 개량과 함께 C형으로 계획했지만 비용 문제로 취소되었다.
F-5D
F-5C의 복좌형. 단지 계획서상에만 존재한다.
MiG-21의 등장으로 F-5A/B를 대체할 해외공여용 전투기 개발이 요구되었으며 그 결과 나온 것이 기존의 전투기를 원형으로 개발된 F-5E이다.
F-5A의 엔진을 교체, 연료탱크의 대형화, 동체 재설계, 수색 레이더 장비 등의 개선을 통하여 기존과는 전혀 다른 느낌의 전투기가 되었다.
F-5F는 F-5E의 복좌형이다.
대한항공이 국내에서 조립한 F-5. 레이더 및 조종 기부에 대한 개선이 이루어졌으며 채프/플레어를 장착했다.
캐나테어사가 네덜란드형 F-5를 양산하여 캐나다 공군에 인도한 기체.
F-5의 모체가 되는 고등훈련기.
RF-5A/E Tigereye
RF-5A는 F-5A의 페어링에 카메라를 장착하여 정찰용으로 사용한 기체. 중소국가에서 저예산 정찰기로 운용되었다. RF-5E는 F-5E에 카메라를 장착한 것으로 RF-5A에 비해 더 많은 종류의 센서 탑재가 가능하다.
중소국가와 제3세계 국가에 수출용으로, F-16에 대항하기 위해 개발된 F-5E의 업그레이드 기종. 기본적으로 동체는 F-5E와 비슷하지만, 단발 엔진이기에 기체 내부의 설계를 완전히 재설계했다. 기본성능 및 유지보수면에서는 타이거샤크가 유리했지만, 시험기의 잦은 추락사고로 인해 1986년 개발사업이 종료되었다.
