1959 年 7 月 3 日 F4H-1 在圣路易斯麦克唐纳工厂的一个仪式上按公司传统被正式命名为“鬼怪 II”（Phantom II）。项目经理 Don Malvern 原想的绰号是“撒旦”（Satan），而 James S. McDonnell 则想把飞机命名为蜜特拉斯（Mithras，波斯神话中的光明之神）。“鬼怪”后面的罗马字母“II”是为了和第一代“鬼怪” FH-1 相区别，其实 FH-1 早已退役，并不存在混淆的可能。
第一架 YF4H-1 （142259）在一系列试飞后于 1958 年 10 月从爱德华兹基地返回圣路易斯工厂。在不久之后的 1959 年 10 月 21 日，它的第 296 次飞行时因为右发动机故障而坠毁，试飞员 Gerald "Zeke" Huelsbeck 身亡。
海军急于宣扬自己的最新型战斗机，并为此专门制定了计划，名为“创纪录飞行”（Top Flight）。第二架 YF4H-1（142260）在 1959 年 12 月 6 日创造了 98,560 英尺的升限世界纪录，飞行员是 Lawrence E. Flint 中校。原纪录 94,658 英尺是苏联飞行员 V. S. Ilyushin 少校驾驶苏霍伊 T-43-1 创下的。Flint 中校首先飞到 47,000 英尺并保持 2.5 马赫的速度，然后以 45 度角拉起爬升到 90,000 英尺。随后关闭发动机跃升到 98,560 英尺，滑过最高点后开始下坠。Flint 中校在 70,000 英尺高度重新启动发动机并正常着陆。George W. Ellis 中校还创造了 66,443.8 英尺的实用升限世界纪录。1961 年 12 月 22 日陆战队Robert B. Robinson 中校驾驶 142260 号“鬼怪”创造了 1,606.347 英里/小时的世界绝对速度新纪录，在他的第二次冲刺中“鬼怪”甚至在 45,000 英尺高度上超过了 1,700 英里/小时。这次飞行被称为天空燃烧者行动（Operation Skyburner）。为了创纪录，142260 在进气道内增加了水/酒精喷雾器对进入压缩机的空气进行冷却，以此增大发动机推力。