機身為半硬殼結構，采用翼身融合體的設計，使機身與機翼平滑連接，不但可減小飛行阻力，提高升阻比，而且對結構強度有好處，可減重258千克，也對減小雷達反射麵積很有好處。尾部有全動式平尾，平麵形狀與機翼相似，翼根整流罩後部是開裂式減速板。垂尾較高，安定麵大，後緣是全翼展的方向舵。腹部有兩塊麵積較大的安定翼麵。起落架為可收放的前三點式。座艙蓋為氣泡形的，飛行員視野很好，內裝零-零彈射座椅。控製係統采用四餘度電傳操縱技術，主要由信號轉換裝置、飛行控製計算機、電纜和動作裝置組成。
早期的F-16裝一台普惠公司的F100-PW-100型渦扇發動機，最大推力72.5千牛，加力推力111.1千牛；1984年後生產的F-16改裝通用動力公司的F110-GE-100發動機。
到目前為止，F-16有十多種改型，包括：A型單座戰鬥機、B型雙座戰鬥教練機，兩型產量達到1744架。
由A型改進而來的C型和B型的改進型D型，C、D型加起來超過2200架。
F-16MLU型，是F-16的“中期壽命改進型”；台灣的F-16使用了部分MLU型的技術，裝備APG-66(V)3A型火控雷達，能使用AIM-7E“麻雀”
中距空空導彈。
還有最先進的F-16ES型，1998年為阿聯酋製造，在翼根上安裝了兩個外掛保形油箱，載油量大增；座艙蓋前加裝了一個光學搜索係統，外形與俄羅斯設計的產品有相似之處；能使用AIM120AAMAMR先進中距空空導彈。
還有偵察機、先進技術實驗機等特殊類別。
參加海灣戰爭的F-16戰鬥機還進行了“準隱身改造”，座艙蓋、風擋鍍了薄金屬膜，翼麵前緣、進氣口等部位塗有反雷達塗層，使得F-16雷達反射麵積減到了1平方米。F-16存在的主要問題是，作為低檔配置，它的空戰能力與專門的空中優勢戰鬥機無法相比，不斷的改進又著重於對地攻擊方麵；尤其在對地攻擊非常強調的航程方麵，有了不少改進，但是采用的方法如加裝保形油箱卻增加了自重，進一步減弱了空戰能力。因此要用好F-16，必須依靠強大空中優勢戰鬥機部隊去奪取製空權，然後能放手大幹，這也是台灣空軍所麵對的一個難以解決的問題。
2005年3月，美軍正式接受最後一架全新生產的F-16戰鬥機。此後洛·馬新生產的F-16將全部用於外銷。
2005年12月，洛克希德·馬丁公司航空分部預計F-16將有100至200架的國際訂貨，如果獲得印度訂貨將可能更多，這將使F-16的生產延續的時間更長。洛·馬公司製造F-16的5種型別，正在改裝土耳其等機隊的飛機，同時公司還積極爭取希臘、巴基斯坦和印度的訂單。洛·馬公司航空部F-16項目副總裁JuneShrewsbury稱，F-16仍是一個非常健康而有生命力的項目。她說，希臘預計將購買至少30架，最多可能達40架F-16。巴基斯坦希望購買55架第50或52批次F-16，另外有20架的意向，但是受到該國強烈地震的影響計劃被迫推遲，預計該計劃不久後將會恢複。
F-16A技術數據如下。
翼展：9.45米
全長：15.09米
高度：5.09米
空重：7070千克
最大起飛重量：16057千克
內載燃油量：3160千克(4060升)
最大掛載能力：6800千克
發動機：P&WF100-PW-200型渦輪風扇發動機一具
發動機推力：11350千克
最大爬升率：15240米/分鍾
升限：15240米(46250英尺)
最大航程：3890千米
電子係統數據如下。
火控雷達：WestinghouseAN/APG-66(V)2A
最大搜索距離：185千米
導航係統：LittonLN-93型激光陀螺儀
電子戰係統數據如下。
雷達預警係統：LittonAN/ALR-56M型雷達預警係統
電子對抗係統：AN/ALE-47紅外誘餌、幹擾絲撒布器、RaytheonAN/ALQ-184(V)2型電子對抗吊艙
武器係統數據如下。
固定武裝：GEM61A120毫米機關炮
武器掛點：左右翼端各一、翼下各三、機腹掛點一，計九個掛點軍用運輸機
軍用運輸機是運送軍事人員、武器裝備和軍用物資的大型飛機，具有載重量大，續航能力強等特點，執行空運、空降、空投等任務。