与同时期的米格-21和“幻影”III一样，F-104也曾经发展出多少个衍生型号，然而由于各类缘故原由，它们比F-104本身更早地消逝了，因此也就不那么为人所知。
CL-1200“枪骑兵”战斗机是20世纪60年代末，洛克希德公司为了竞争美国提出的“国际战斗机”（IFA）操持而自筹资金研制的F-104衍生型战斗机。
CL-1200保留了F-104的机身，但机翼改为采取上单翼，加大了机翼面积并且提高了机翼的强度，取消了T型尾翼布局，水平尾翼被安置到了垂尾的下方，这些改动旨在改进F-104的大迎角翱翔性能，使飞机在大迎角翱翔时平尾不会由于受机翼下气流影响而失落去操纵能力。同时，F-104原来低空性能不佳的缺陷在CL-1200上亦得到了一定的改进。在发动机方面，CL-1200的一号原型机仍旧采取一台J79-GE-19涡轮喷气发动机（J-79的后期型），CL-1200的二号原型机则换装了一台更加前辈的TF30-PW-100涡轮风扇发动机（也曾经考虑过换装F100-PW-100涡轮风扇发动机），新型发动机的推力较J-79提高了将近60%。F-104的进气道激波锥设计在CL-1200的一号原型机上被保留了下来，但换装涡扇发动机的二号原型机取消了进气道激波锥。
在武器方面，CL-1200保留了F-104采取的20毫米M61A1机炮，也可以根据用户的须要换装30毫米“德发”机炮。CL-1200共有9个外挂点，机腹下1个，翼下6个，翼尖两个，最大外挂重量达到5443千克，最大起飞重量为15876千克。
CL-1200最初是为美国空军下一代（第三代）战斗机的选型准备的，但当时美国空军高层更看中类似F—15的重型战斗机。于是洛克希德公司只好将CL-1200推向国外市场。CL-1200参与了1968年美国的“国际战斗机”（IFA）操持的竞争，但那场竞赛的末了赢家是诺斯罗普的F-5A-21（末了发展成为F-5E/F“虎”II）。1971年，CL-1200在联邦德国空军防空战斗机的选型中又输给了F-4E（F），终极难逃被取消的命运。CL-1200的部分技能被用在了意大利空军的F-104终极型——F-104S及其升级型号F-104S-ASA（M）上。在凯利·约翰逊的几次再三努力下，CL-1200的二号原型机（也有一种说法是全比例风洞模型）被保留，以X-27验证机的编号连续进行了一些测试，但仅限于翱翔性能测试，因此，所有的CL-1200原型机都没有安装过火控雷达和武器系统。测试证明CL-1200是一架构造大略、可靠性高、轻巧敏捷的单发战斗机，但这已经不能挽回CL-1200的命运了。只管如此，CL-1200的设计理念对后来F-16的出身还是有相称大的影响。
CL-1200二号机被重新授予了X-27的编号
“臭鼬工厂”首任总裁凯利·约翰逊曾经认为，CL-1200（二号机）比当时任何一型已知的战斗机都要前辈，大概他没有错，然而，CL-1200没有得到机会，或许是由于F-5在中低空和中低速下的性能确实出色，而越南战役中美军由于缺少中低空和中低速性能好的战机而始终无法完备节制制空权的经历使得美国空军在“国际战斗机”选型中首先考虑低空性能以是选择了F-5；或许德国空军对F-104的高事件率产生了排斥生理和F-4更为成熟，改进的余地也更大。CL-1200也是洛克希德公司连续发展F-104的末了一次考试测验，自此，洛克希德公司彻底放弃了开拓F-104的衍活气型。
CL—1200“枪骑兵”战斗机模型组图
在F-104尚处于研制初期的1952年底，时任洛克希德公司首席设计师的凯利约翰逊就已经意识到了F-104的高空高速性能完备可能发展出一型高空高速侦察机，而当时的美国军方和中心情报局也须要一种能够有效地对苏联腹地的目标进行侦察的高空侦察机，而RB-57无法完成这一任务。于是“秃鹰操持”应运而生，当时的编号是CL-282。
CL-282采取了与F-104一样的机身，但是采取了上单翼布局，与F-104的翼展极小乃至“近乎没有机翼”形成强烈反差的是，为了担保CL-282在高空有足够的滞空韶光，CL-282的机翼平面形状是翼展很大的小后掠角平直机翼。为了使这种拥有狭长机翼的飞机能够安全着陆，凯利·约翰逊还设计了专用的推车式起飞装置（有点类似二战末期纳粹德国空军Me-163火箭动力截击机的起飞装置），降落则是靠机腹着陆。
CL-282的最初设计方案并未采取加压座舱而采取通气座舱，发动机也是未完成测试的J-73，后期的设计则改为采取更可靠的J-57发动机，F-104的进气道激波锥设计还未提出，因此CL-282并没有进气道激波锥（F-104的最初型号XF-104也没有），只管当时的中心情报局对CL-282方案还算满意，但现在的我们不丢脸出这个设计存在着不少危险的问题（比如在一架高空飞机上利用通气座舱，靠机腹着陆，这些在本日险些是不可思议的）。而当时就连XF-104都尚未试飞，因此没有人敢说CL-282一旦飞上天会发生什么事情（要知道XF-104的原型机在试飞中全部坠毁，而CL-282的技能难度明显在XF-104之上）。CL-282方案终极被更加合理的设计取代，新的设计方案的终极结果便是著名的U-2高空侦察机，为CL-282设计的机翼也被U-2所采取。
CL-282高空侦察机线图
由于U-2侦察机在实行任务时多次被击落，1956年底，当时已是“臭鼬工厂”总裁的凯利约翰逊提出了一个大胆的构想，打算研制一种采取液氢动力的高空高速侦察机来作为U-2的后继机。后来担当F—117A“夜鹰”总设计师的本里奇卖力紧张设计事情，新机型被称为CL-400。CL-400方案的尺寸相称于B-52轰炸机的两倍，活像一架放大了十几倍的F-104，其机身、机翼和尾翼布局与F-104险些同等，两台液氢发动机却被安置在翼尖（就像F-104的翼尖副油箱的布局）。由于液氢的储存非常困难（飞机上利用的紧张金属材料如铝合金、钢合金、钛合金等在富氢环境下都很随意马虎发生“氢脆”，这个问题直到本日尚未完备办理），凯利约翰逊终极停滞了研制操持，CL-400终极只勾留在了模型阶段，但CL-400的设计思想多少被后来的SR-71“黑鸟”所借鉴。
CL-400风洞模型
