W [[1969]] nastąpiła kolejna zmiana samolotu. Nową maszyną Thunderbirds został [[McDonnell Douglas F-4 Phantom II|F-4E Phantom II]], na którym zespół latał do [[1973]] roku<ref name = "historiazespolu"/>. W tym samym okresie na Phantomach latał również zespół pokazowy [[United States Navy|amerykańskiej marynarki]] – [[Blue Angels]]<ref>{{cytuj stronę | url = https://www.blueangels.navy.mil/aircraft/historical.aspx | tytuł = Blue Angels: Historical Aircraft - 60+ Years of Aviation Excellence | opublikowany = blueangels.navy.mil | język = en | data dostępu = 1 kwietnia 2016}}</ref>. WOstatni pokaz na Phantomach odbył się [[10 listopada]] [[1973]] kryzysroku<ref paliwowyname na= jakiś"historiazespolu"/> czasW uziemiłnastępnym Thunderbirds. Wroku [[1974Kryzys naftowy|ryzys paliwowy]] zmieniliwymusił samolotzmianę samolotu na bardziej ekonomiczny. Wybrano [[Northrop T-38 Talon|Northropa T-38 Talona]], naddźwiękowy samolot szkolno-treningowy oparty na konstrukcji myśliwca [[Northrop F-5 Freedom Fighter|F-5]]. Pięć T-38 Talonów zużywało w czasie występu tyle samo paliwa, ile jeden Phantom II<ref name = "historiazespolu"/>. Zmiana samolotu pociągnęła za sobą zmianę programu by pokazać manewrowość samolotu podczas ciasnych zakrętów. Zakończyła także praktykę malowania statecznika samolotu Thunderbird 4 na czarno, był on od wtedy regularnie czyszczony.
W [[1982]] roku wydarzył się najgorszy wypadek w dziejach Thunderbirds. [[18 stycznia]] podczas przedsezonowego treningu, formacja 4 samolotów wykonując pętle uderzyła w ziemię z dużą prędkością. Major Norm Lowry, Kapitan Willie Mays, Kapitan Pete Peterson i Kapitan Mark Malancon, zginęli na miejscu. Oficjalnie, mimo tego, że nie ujawniono wystarczających dowodów, przyczyną wypadku została uznana (pod presją rodzin ofiar i najwyższych dowódców Sił Powietrznych) awaria drążka sterowego samolotu prowadzącego. Za przyczynę należy też uznać, że prowadzeni i zamykający podążając za prowadzącym zlekceważyli położenie względem ziemi. Wielu związanych bezpośrednio z lotnictwem myśliwskim twierdziło, że wypadek był spowodowany błędem prowadzącego.
