Fue retirado antes de que pudiera servir en Vietnam, cuando los Crusader fueron sustituidos por el exitoso F-4 Phantom.

[2]​ La Armada necesitaba desesperadamente un caza de alto rendimiento para hacer frente al MiG-15 en Corea.

De los 35 aviones F3H-1N que volaron con el motor J40, ocho estuvieron involucrados en accidentes graves.

[2]​ El uso de este motor requirió alas más amplias y un fuselaje rediseñado.

El F3H-2 Demon tenía el AN/APG-51A, posteriormente actualizado a la versión 51-B con un magnetrón sintonizable y luego al 51-C, con mejores contramedidas en el receptor.

Los siguientes modelos, rediseñados como el F3H-2M, estaban equipados con Raytheon AAM-N-2 Sparrow y más tarde con misiles aire-aire Sidewinder.

[9]​ Se mantuvo como caza de primera línea de la Armada hasta 1962, cuando fue sucedido por el F-4 Phantom II (que fue un desarrollo planeado como "Super Demon", una versión más grande y mucho más pesada que el F3H).

El último escuadrón equipado con el Demon, el VF-161 "Chargers", cambió sus F-3 por F-4 Phantom II en septiembre de 1964.

Debido a la excelente visibilidad desde la cabina, el Demon se ganó el apodo de "The Chair" (El Sillón).