F-100F — двухместный учебно-боевой самолет. Самолёт создан в первую очередь для обучения будущего лётного состава на другие модели F-100. Поэтому 8 сентября 1955 года North American предложила модифицировать F-100C в двухместную учебно-тренировочную модель без каких-либо затрат для ВВС США; два месяца спустя принято решение создать данную модель самолёта, осознавая необходимость в сверхзвуковом тренажере. В декабре 1955 года был заключен первоначальный контракт на производство учебно-тренировочного самолета F-100F. Прототип TF-100C, в котором отсутствовало большинство бортового оборудования, совершил свой первый полет 6 августа 1956 года; за ним последовал первый серийный самолет 7 марта 1957 года. На F-100F претерпел изменения состав вооружения: для упрощения было убрано 2 20-мм пушки и несколько изменён состав БРЭО. В последствии некоторое количество F-100F вошло в подразделение «Дикие ласки» (англ. Wild Weasels), созданное специально для ведения борьбы с ЗРК. Четыре истребителя F-100F были СПО APR-25. APR-25 мог обнаруживать радары раннего предупреждения и определять излучение систем слежения и наведения С-75.

Самолёты попали на вооружение ВВС Китайской Республики в августе 1958 году в рамках программы военной помощи и стали первым сверхзвуковыми истребителями на вооружение Китайской Республики. Всего в августе было отправлено 6 истребителей и еще 4 истребителя было доставлено к сентябрю. Из-за ожидаемого скорого прибытия самолётов F-104A, в боевых действиях F-100F участия не принимали и использовались только как учебно-тренировочные машины. Однако из-за аварии транспортного самолёта в 1979 году, которая стоила почти всех инженеров F-100 в ВВС Тайваня. Также последовательных аварий, в которых участвовал парк F-100. Самолёты вскоре были выведены из эксплуатации. Последние истребители эксплуатировались ограниченно до 1984 года, далее все самолёты были заменены на F-104G или F-5E.

В игру F-100F был введён в качестве одного из призов события «Tokushu Heiki» в 2023 году. В отличие от ранней версии F-100A, F-100F заметно отличается куда обширным набором подвесного вооружения, доступно большее количество бомб и появилась возможность подвешивать блоки с дипольными отражателями. По ракетам «воздух-воздух» самолёт обладает AIM-9B и чуть более улучшенными AIM-9E. При этом относительно других версий F-100 самолёт лишился двух 20-мм пушек. Лётные характеристики в целом идентичны остальным версиям F-100, самолёт имеет хорошую динамику и манёвренность на всех скоростях. При этом относительно других версий F-100 самолёт лишился двух 20-мм пушек, поэтому курсовое вооружение значительно потеряло в эффективности, при этом обладая меньшим боекомплектом на ствол. Наличие СПО позволит вовремя заметить облучение вражеским радаром истребителя или ЗСУ. Правда, Super Sabre не обладает средствами противодействия в виде ЛТЦ, из-за чего от УРВВ уйти возможно лишь за счёт высокой скорости вместе с резким манёвром.