Giai đoạn 1965-1967, bộ 3 chiến đấu chủ lực của không quân và hải quân Mỹ là F-105, F-4 và F-8 đều được trang bị các loại tên lửa không đối không hiện đại nhất thế giới lúc bấy giờ là AIM-9 Sidewinder và AIM-7 Sparrow.
Trong chiến tranh Việt Nam, giai đoạn 1965 – 1967 là giai đoạn mà cuộc chiến trên không giữa các máy bay Mig-17 và Mig-21 của ta và bộ 3 máy bay chủ lực F-105, F-8 và F-4 của Mỹ căng thẳng và quyết liệt nhất. Giai đoạn này Mỹ chưa sử dụng máy bay ném bom nên cuộc chiến trên không chủ yếu là vũ đài của các máy bay tiêm, cường kích.
F-105 (Thần sấm) tuy là máy bay cường kích, chủ yếu để ném bom nhưng về tác chiến đối không nó có thể mang 4 tên lửa không đối không tìm nhiệt AIM-9 Sidewinder treo ở hai giá đúp.
Một nửa các đơn vị không chiến của Hải quân Mỹ trang bị F-8 (Kẻ viễn chinh - Crusaders), một máy bay tiêm kích nhanh và cơ động tốt, được lắp đặt 2 hoặc 4 tên lửa Sidewinder ở ngang sườn. F-8 xuất kích từ các tàu sân bay, thuộc thế hệ Project 27 – Charlie.
Có thể nói, chiến tranh Việt Nam được xem là nơi tập trung nhiều tàu chiến của Mỹ nhất kể từ sau chiến tranh thế giới thứ 2. Khi đó, 20 tàu sân bay thay nhau làm nhiệm vụ trực chiến.
Vào những lúc cao điểm của các chiến dịch leo thang đánh phá miền Bắc, ngoài khơi vịnh Bắc Bộ có tới 4 tàu sân bay hiện đại của Mỹ thay nhau thực hiện các cuộc không kích với cường độ cao nhất kể từ sau chiến tranh thế giới thứ 2.
Trong số các tàu sân bay đã tham chiến tại chiến trường Việt Nam có 4 tàu sân bay thực hiện nhiệm vụ lâu nhất, thực hiện nhiều cuộc không kích nhất đó là các tàu sân bay USS-Enterprise (CVN-65), USS Coral Sea (CV-43), USS-Oriskany (CV-34), USS-Midway (CV-41).
Đây đều là những tàu sân bay đẳng cấp nhất thời đó, nhất là tàu sân bay USS-Enterprise. Đến nay, ngoại trừ tàu sân bay lớp Nimizt ra, không có tàu sân bay nào trên thế giới có thể so sánh được với tàu sân bay USS-Enterprise.
Cả không quân và hải quân Mỹ đều sử dụng loại máy bay 2 chỗ ngồi F-4 Phantom-II “Con ma”. Hải quân gọi là F-4B; không quân gọi là F-4C, nhưng về bản chất chúng là một loại máy bay.
F-4 có thể mang 8 quả tên lửa tìm nhiệt AIM-4d hoặc AIM-9b (chủ yếu là AIM-9B), 4 tên lửa dẫn đường bằng radar tầm xa AIM-7e Sparrow.
Như vậy, cả ba loại máy bay đều có thể mang theo thế hệ tên lửa tìm nhiệt Sidewinder AIM-9B. AIM-9b của không quân và hải quân Mỹ có chiều dài 9,3 feet (3m), trọng lượng 156 pound (71 kg), tầm bắn xa nhất là 5km. Khi đầu dò hồng ngoại ở đầu AIM-9 cảm nhận được sức nóng từ ống xả động cơ của đích ngắm, tên lửa reo một tín hiệu âm thanh vào tai nghe của phi công (vì vậy nó mới được gọi là rắn đuôi kêu hoặc rắn đuôi chuông). Phi công điều khiển máy bay tiến vào khu vực bắn hiệu quả của tên lửa (missile envelop) - cơ bản là một hình nón 30 độ, ở sau mục tiêu 1 dặm hoặc ít hơn - và bắn tên lửa, tên lửa sẽ tự lao vào nguồn nóng.
AIM-7 là loại tên lửa bán chủ động sử dụng kết hợp với F-4 dùng radar tìm và bám mục tiêu. Ở chế độ bình thường, radar như một bóng đèn trong phòng, khi nó bám vào mục tiêu, thì thu hẹp lại thành một tia sáng chiếu vào mục tiêu. AIM-7 bay theo tia chiếu của radar, hướng về tia phản xạ từ mục tiêu. Đây là loại tên lửa có thể bắn từ mọi góc độ quanh mục tiêu, thay bằng chỉ bắn từ phía sau. Nó thực sự trở thành điểm đột phá (máy bay Mig không có khả năng này), nên F-4 có thể bắn sớm hơn địch thủ nhiều. AIM-7 cũng có tầm xa hơn gấp ba AIM-9 (vào khoảng 12 dặm nếu tấn công đối đầu và 3 dặm từ phía sau). Sparow nặng 400 pounds, mang đầu đạn 65 pound, để giảm tồi thiểu lực cản và không choán nhiều chỗ, nó được treo nửa chìm trong thân của F-4.
Tên lửa AIM-7 Sparrow hiện có giá 125.000 USD mỗi quả
Đầu đạn của AIM-7 và AIM-9 có đầu nổ proximity fuse, sẽ kích nổ khi tên lửa bay gần mục tiêu mà không cần phải đâm trúng.
Các tên lửa không đối không mà máy bay Mỹ mang được kỳ vọng sẽ đem lại ưu thế về không chiến. AIM-9 và AIM-7 Sparrow làm tăng đáng kể tiềm năng của máy bay Mỹ, buộc máy bay địch phải "tôn trọng" nó mà bị giới hạn khả năng cơ động, tạo điều kiện cho máy bay cường kích ném bom.
Thời điểm đó, mỗi đợt bắn phá của không quân Mỹ thường bao gồm hàng chục chiếc, trong khi ta chỉ xuất kích thông thường chỉ 2-3 tốp, mỗi tốp thường là 3 chiếc. Trong nhật ký làm việc của một sĩ quan liên lạc Mỹ ghi nhận, một trận tấn công của không quân Mỹ vào một khu vực dài chưa đến 20 dặm bờ biển Bắc Việt, lực lượng máy bay Mỹ tham gia ném bom gồm: 8 máy bay tấn công (A-4 hoặc A6) + tốp chuyên đánh chặn Mig (4 đến 6 F-4 + 2 đến 4 F-8 trang bị AIM-9B), 4 đến 6 A-1 hoặc A-4 trấn áp cao xạ, hai máy bay tiếp dầu và tối thiểu 2 máy bay mang ECM (gây nhiễu tên lửa phòng không).