Diluncurkan di Fort Worth, Texas pada tanggal 13 Desember 1973. Penerbangan pertama pada tanggal 20 Januari 1974 yang merupakan penerbangan pertama dari F-16. Pesawat telah dipindahkan di C-5 galaksi 12 hari sebelumnya pada 8 Januari 1974 dan dirakit untuk penerbangan pertama. Penerbangan pertama seharusnya belum terjadi, tapi ketika uji taksi kecepatan pesawat terlalu tinggi hingga satu-satunya pilihan pilot adalah melanjutkan dan lepas landas. Pada tahap pertama menukik ke kanan menghantam landasan pacu beberapa kali hingga mengalami sejumlah kerusakan

YF-16 (# 72-1567) dibangun kembali pada bulan Desember 1975 di USAF Flight Dynamics Laboratory’s Control Configured Vehicle (CCV). Pesawat CCV memiliki permukaan independen atau kontrol penerbangan ‘dipisahkan’, yang memungkinkan untuk bermanuver dalam satu pesawat tanpa gerakan lain – misalnya, mengubah tanpa harus ke bank. Untuk mencapai hal ini, kontrol penerbangan pesawat yang dimodifikasi dan dilengkapi dengan canards vertikal kembar di bawah air intake. Penerbangan pertama dalam peran CCV pada 16 Maret 1976 dan tes berlangsung sampai 31 Juli 1977. Pada 24 Juni 1976 mengalami kerusakan ketika mesin gagal selama siklus pendaratan. Pesawat diperbaiki tapi rusak lagi dalam hard landing pada bulan Juli 1977.

Pada tahun 1975, Angkatan Laut Amerika Serikat menyatakan minatnya untuk alternatif Grumman F-14 Tomcat. General Dynamics mengusulkan navalized YF-16, dengan BVR radar, yang bukan bagian dari perencanaan asli untuk USAF. Pesawat sempat dicat dalam skema biru untuk tujuan evaluasi angkatan laut. General Dynamics harus menjadikan F-16 satu kursi, berdasarkan pada F-16B dua kursi dengan ruang yang biasanya ditempati oleh kursi belakang digunakan untuk meningkatkan avionik atau bahan bakar. Pada 2 Mei 1975, Angkatan Laut mengumumkan bahwa mereka memutuskan untuk tidak membeli navalized F-16, tetapi memilih untuk pesawat yang dikembangkan dari YF-17, yang akhirnya muncul McDonnell Douglas F / A-18 Hornet

Pesawat yang digunakan untuk melakukan beberapa tes dengan AIM-7 Sparrow rudal. Hanya dengan pengenalan versi ADF dari F-16, kapasitas rudal BVR ditambahkan ke badan pesawat.

Dimodifikasi menjadi F-16/101 dengan mesin General Electric F101 dan penerbangan pertama dengan mesin ini pada 29 Mei 1981. Mesin ini kemudian menjadi mesin F110 GE dan diinstal dari blok 30 dan seterusnya.