Le F-14 Tomcat a une autonomie de 907 milles marins (1 039 milles ou 1 672 kilomètres) avec du carburant interne. Avec des réservoirs de carburant externes, l'autonomie du F-14 peut être étendue jusqu'à 2 350 milles marins (2 705 milles ou 4 353 kilomètres).
Le F-14 Tomcat utilise deux turboréacteurs à double flux à postcombustion General Electric F110-GE-400. Chaque moteur produit 23 000 livres de poussée avec postcombustion. Le F-14 Tomcat a une vitesse maximale de Mach 2,34 (1 544 milles par heure ou 2 485 kilomètres par heure) au niveau de la mer et une altitude maximale de 60 000 pieds (18 288 mètres).
Le F-14 Tomcat était armé d'un canon Vulcan M61A1 de 20 mm et de six missiles air-air AIM-54 Phoenix. Le F-14 pourrait également transporter diverses autres armes, notamment les missiles AIM-7 Sparrow, AIM-9 Sidewinder et AGM-84 Harpoon.