Với kích thước khổng lồ, khả năng bay tốc độ cao và bộ cảm biến tiên tiến, F-14 được Hải quân Mỹ xem là giải pháp sống còn trước nguy cơ máy bay ném bom Liên Xô tấn công các nhóm tàu sân bay từ cự ly xa.

Máy bay chiến đấu F-14 của Hải quân Mỹ chuẩn bị cất cánh trên boong tàu sân bay. (Nguồn: MW)
Dù bị nhiều lực lượng như Không quân Hoàng gia Anh hay Vệ binh Quốc gia Mỹ đánh giá là quá đắt đỏ để vận hành, Hải quân Mỹ vẫn quyết định "rót tiền" cho Tomcat vì nhu cầu phòng thủ chiến lược trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh.
Trong giai đoạn đó, ngoại trừ MiG-31 của Liên Xô, không một máy bay nào có khả năng tác chiến ngoài tầm nhìn tốt hơn F-14. Radar AN/AWG-9 kết hợp với tên lửa AIM-54 Phoenix mang lại cho Tomcat khả năng khóa và tiêu diệt nhiều mục tiêu cùng lúc ở khoảng cách lên đến 200 km — một con số vượt trội so với toàn bộ tiêm kích Mỹ vào thời điểm đó.
AIM-54 còn là tên lửa không đối không đầu tiên trên thế giới sử dụng dẫn đường radar chủ động, giúp tăng đáng kể xác suất bắn trúng mục tiêu, kể cả những mục tiêu nhỏ như tên lửa hành trình bay thấp. Trên lý thuyết, F-14 là "cơn ác mộng" của mọi máy bay ném bom và máy bay trinh sát Liên Xô.
Tuy nhiên, đằng sau những thông số ấn tượng ấy là một loạt vấn đề kéo dài như cái bóng đen bao trùm lên sự nghiệp F-14. Chi phí bảo trì quá cao biến Tomcat thành một trong những loại máy bay tốn kém nhất trong lịch sử Hải quân Mỹ.
Nghiêm trọng hơn cả là động cơ TF30 — bộ phận bị chính Bộ trưởng Hải quân Mỹ John Lehman khi đó miêu tả trước Quốc hội là "một động cơ tồi tệ", việc kết hợp nó với thân F-14 là "sự không tương thích tệ nhất mà chúng ta từng gặp trong nhiều năm". Động cơ yếu, dễ hỏng và khiến phi công đôi khi phải đối mặt với nguy cơ mất kiểm soát ở tốc độ cao.

Máy bay chiến đấu F-14 bắn tên lửa AIM-54. (Nguồn: MW)
Những điểm yếu kỹ thuật này phần nào bộc lộ trong chiến đấu thực tế. Trong Chiến tranh Iran–Iraq, nơi Iran vận hành phi đội F-14 lớn nhất ngoài Mỹ, Tomcat dù đạt một số thành tích đáng kể nhưng lại không thể áp đảo Không quân Iraq như kỳ vọng. Đáng chú ý nhất, F-14 không bắn hạ được bất kỳ tiêm kích MiG-25PD nào của Iraq, trong khi bản thân họ mất ít nhất ba chiếc Tomcat trong giao tranh. Cuộc đối đầu đầu tiên giữa F-14 và MiG-25 thậm chí kết thúc mà không chiếc nào bắn trúng đối thủ.
Khi do Hải quân Mỹ vận hành trong Chiến tranh vùng Vịnh, F-14 cũng không thể thể hiện sức mạnh vượt trội như lý thuyết. Dù có tầm bắn và radar ưu thế, Tomcat vẫn chỉ đóng vai trò thứ yếu và cũng không ghi nhận bất kỳ chiến công ngoài tầm nhìn nào trước MiG-25 của Iraq trong thập niên 1990. Một phần nguyên nhân nằm ở chính radar AN/AWG-9, đã bắt đầu lạc hậu từ đầu thập niên 1980 khi Liên Xô đưa hệ thống radar mảng pha quét điện tử đầu tiên trên thế giới lên MiG-31, vượt xa khí tài điện tử của Tomcat thời bấy giờ.
Sự kết hợp giữa chi phí duy trì quá cao, khả năng chiến đấu thực tế không hoàn toàn tương xứng với tiềm năng và những hạn chế kỹ thuật kéo dài khiến Hải quân Mỹ buộc phải đưa ra quyết định dứt khoát: cho F-14 nghỉ hưu sớm vào năm 2006. Thay vì tiếp tục đầu tư vào một nền tảng vừa đắt đỏ vừa khó bảo trì, họ chuyển sang F/A-18E/F Super Hornet — nhỏ hơn, rẻ hơn, tầm bay ngắn hơn nhưng lại ổn định, đáng tin cậy và dễ vận hành hơn nhiều.