2.“星战士”的空战战术
作为一种最初为制空作战而生的高速战斗机，台空军F-104拥有在那个时代堪称强大的对空火力配置。在执行制空任务时，F-104A主要使用2枚AIM-9B“响尾蛇”空空导弹和一门内置M61机炮；F-104G则可以将空空导弹的搭载量增加至4枚。由于老式AIM-9B导弹性能不佳，从1978年起，台空军开始换装新式的AIM-9J导弹。
由于F-104系列战斗机爬升、高速能力突出，因此台空军在执行爬升拦截任务时，多采军用推力维持400节表速/0.85马赫时速爬升，或使用最大推力维持450节/0.925马赫时速进行爬升。在进行空中格斗作战时，台空军主要采用单机“一击奏效，高速迎头攻击”的战法，不提倡进行垂直滚转机动和大过载桶滚飞行，反对进入“剪型”机动。在双机或四机战斗时，台空军“星战士”多采用四机双重叠攻击队形，利用高速立体运动，达成奇袭效果。在针对敌轰炸机进行拦截时，台军则多采用从后下方发射导弹的“钳形”进攻战术，并利用 “夹心饼干”战术和“防御分裂”队形进行防御。
在实际使用中，台空军很快就发现了“星战士”性能上的独特之处。据从美军处转交的情报分析，台空军认定，F-104系列战斗机在爬升性能上略优于解放军歼-6，明显好于歼-7（米格-21），大幅超越歼-5.。在加速能力上，F-104压倒了歼-6和歼-5，俯冲能力和低空最大速度限制（约750节）更是突出，但持续盘旋能力都不及这三个对手，因此需要避免进入到对己方不利的缠斗战中。王璪少校在总结F-104战术战法时，率先提出了这一观点。
出于“扬长避短”的考虑，台空军开始打破传统的四机流动队形战术，开始采用双机重叠攻击战法。这一战法的提出者是当时第7中队分队长唐飞少校。双机重叠攻击战法最早源自一部分赴美培训的炸射班F-100“超佩刀”飞行员在酒吧闲聊间无意听到的美空军少校约翰•博伊德“能量机动理论”战法，随后唐飞将之发展成为具体的“星战士”战术。
双机重叠攻击的要点是，双机编队以12000英尺（即该型机的最大转弯半径为）间隔，在地面战管引导下从敌机后下方以高速爬升至高位，双机先后展开攻击后再以大速度俯冲（即负G情况）到中低空，准备脱离或伺机进行第二次爬升攻击，避免与敌机进行缠斗。唐飞提出的战法经洛克希德公司以电脑模拟认证后，被广泛推广全球各F-104部队使用。
孙平少校则提出，依据F-15A火控雷达和“响尾蛇”导弹性能特点，应采取50°、90°、135°、180°等四种角度雷达接战拦截做法，长机和僚机间隔5-7海里以避开雷达观测死角，结合地面雷达管制官组成“空地联合编组”等一整套雷达引导拦截战术，在日后得到了官方采纳，成为了F-104的标准战术之一。
当然，这些新战术的推广不是没有代价的。仅以训练“双机重叠”战法为例，先后就有两架TF-104G，即4143号和4148号在训练中先后因液压系统失灵而坠毁，造成3人身亡！
3. “星战士”的炸射战术
作为一种全天候战斗轰炸机，F-104G在执行空对空作战之余，同样具备不俗的对地、对海攻击能力。F-104的主要对地攻击武器是500-1000磅通用炸弹，750磅凝固汽油弹，AGM-12B“小斗犬”空对地导弹，发射70mm火箭弹的LAU-3火箭巢，以及在部分F-104G上加装的“低空轰炸系统”（LABS），具备了投放战术核武器的能力。F-104G上搭载的NASSR F-15A雷达可探测80海里处的山川地形，结合飞机上的计算机具备自动导航，地形测绘，低空安全回避，盲目投弹等功能。
在执行对地攻击任务时，台空军F-104多采用30°以上俯角之大角度攻击，30°以下俯角之下滑投弹或机炮扫射，50英尺高度的超低空投弹，以及低空超音速飞越目标，可导致敌军人员耳膜震破，丧失战斗意志之“音爆冲击”战术。
1976年第3大队奉命研究F-104G夜间攻击战法。经史济民、孔学敏少校的不懈钻研，终于探索出为NASSR F-15A 雷达增加5海里B型扫描的功能，并自行完成修改。改进后的F-104G具备了精准投放照明弹指引其他飞机进行海上攻击的能力。