洛克希德F-104改装的垂直起降战斗机
CL-704
为了应对苏联核打击北约机场的威胁，60年代初北约开展了BMR-3军事项目竞标（即NBMR-3），要求研制一种多用途超音速短距/垂直起降战斗机。洛克希德和Short Bross & Harland公司合作，在F-104“星”式战斗机的基础上，把翼尖的副油箱换成升力发动机吊舱，取名CL-704，在1962年的汉诺威博览会上首次亮相。这种飞机比起战斗任务，更注重侦察任务，具备飞行到2马赫的能力。
尽管资金不足，洛克希德还是将一架F-104G的翼尖油箱改成装有配重的升力发动机吊舱的模型，在爱德华兹进行了飞行测试以检验空气动力特性，项目最终被放弃。
为了弥补升力发动机吊舱增加的重量，CL-704预计采用动力更强的罗尔斯.罗伊斯RB168R发动机作为平飞动力，取代了F-104的J79涡喷发动机。北约的评审官员对于F-104的安全性已经感到不满意了，对这个更加复杂的垂直起降版F-104更没兴趣，CL-704最终落选，但它是NBMR-3项目几个候选方案里最成熟的。
洛克希德设想的升力发动机吊舱舱门开启方案：图一是对开式（上方打开后会折叠），图二是蝴蝶门，图三是阶梯式格栅，图四是百叶窗式。
CL-104的升力发动机吊舱上方采用7个百叶窗式舱门，下方采用2扇对开式舱门，舱内装有的7台罗尔斯.罗伊斯RB181升力发动机，加上主发动机总共有15台发动机。由于取消了翼尖油箱，又安装了沉重的升力发动机吊舱，增加了油耗，航程非常感人。
CL-521
据说是CL-704的前身，吊舱里的升力发动机有16台，升力发动机吊舱没有进气和排气舱门，增大了飞行阻力。
CL-802-12
吊舱里的升力发动机减少到8台，机身中部还有4台升力发动机，后方平飞使用的发动机的进气口在背部。
Ryan F-104 VTOL
Ryan航空公司的彼得.吉拉德设计了一种三角旋翼，安装在飞机顶部。这种旋翼提供的升力不大，所以选择了空重较小的F-104来改装试验。小型三角翼由J79涡喷发动机驱动，三个翼尖都有可以向下偏转10°的小翼，在垂直起飞时可以像直升机的旋翼一样旋转提供升力；在达到一定的速度后，逐渐停止旋转，锁定在和普通战斗机同样的角度，提供高速飞行能力。因为它不像直升机拥有尾桨，所以在机尾向一侧喷射压缩空气（NOTAR系统）以抵消“旋翼”产生的扭矩。
机尾的灰色矩形就是NOTAR系统的喷气口
因为机翼会旋转，所以武器需要挂载在机腹。这种可以转换成固定翼的旋翼后来出现在21世纪初波音和美国国防高级研究计划局（DARPA）共同研究的项目X-50A“蜻蜓”无人机中，但其不能从垂直起飞状态转换为平飞状态，项目被废弃。
气体耦合升力风扇（GCLF）方案
Ryan航空公司还设计了一种使用GCLF的垂直起降型F-104，即从发动机通过导管引气流驱动升力风扇，2个升力风扇分1组，共有8个升力风扇，由2台小型发动机驱动，取代了J79发动机。平飞时升力风扇可以折叠起来隐藏到机体内。机身上方后部还有2个辅助进气道供起飞时使用。
短距起降（STOL）方案
这种方案在F-104G的基础上改装，将油箱改为兼容1台升力发动机的结构，起飞时升力发动机旋转至垂直状态，升力发动机下方打开对开式舱门。因为升力发动机太少，垂直方向的推力不足以支持垂直起降（VTOL），但可以缩短起飞距离。
方案1：改装翼尖油箱；
方案2：在两侧机翼中部各增加1个改装后的小油箱，翼尖油箱相比方案1尺寸缩小。
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