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升級後的F-16A/B Block 20戰機，空軍內部正式名稱單座機為F-16AM，雙座機為F-16BM，與新購型同樣換裝AN/APG-83電子掃描陣列(AESA)雷達，偵測距離從180公里提升至370公里、提升抗干擾性，能夠發射AIM-9X短程空對空飛彈等武器。基於守勢國防考量，F-16AM/BM並未在機背上安裝適型油箱，使得作戰半徑不如新購F-16V戰機。不過，適型油箱的阻力與重量也會影響戰機空戰性能。
升級型沒換發動機
新製造的F-16V戰機製造商洛克希德馬丁又稱為F-16V Block 70/72，F-16V Block 70使用奇異（GE）公司生產的F-110發動機，F-16V Block72則是使用普惠F100，空軍採購的是F-16V Block 70，由於預算考量並未更換發動機，仍使用F-100-PW200渦扇發動機。
F-16AM/BM使用F-100-PW200渦扇發動機，軍用推力14,590磅、後燃推力23,770磅，新購的F-16V使用F110-GE129渦扇發動機，軍用推力17,155 磅，最大推力29,588磅，性能較為優異。推力大可以攜帶更多重型的空對地（海）武器，搭配能夠提升航程的適型油箱，對地與對海攻擊能力更升級型強大。
空軍141架升級型F-16V戰機預計2023年完成，另購買66架原裝版F-16V，預計2026年前全部交貨。
