Douglas byggde 2 960 Skyhawks mellan 1954 och 1979. De lätta höghastighetsbombarna, som byggdes små för att vara kostnadseffektiva och för att fler av dem skulle kunna rymmas på ett hangarfartyg, fick ömsom smeknamnet ”Heinemann’s Hot Rod” (efter Douglas konstruktör Ed Heinemann), Bantam Bomber, Mighty Mite och Scooter. Skyhawks försåg den amerikanska flottan och marinkåren samt vänskapliga nationer med manövrerbara men ändå kraftfulla attackbombare som hade stor höjd och räckvidd samt en ovanlig flexibilitet i fråga om beväpningskapacitet.

Skyhawk A4D hade ungefär halva tomvikten jämfört med sina jämnåriga modeller och kunde flyga med en hastighet av 1 090 km/tim på havsnivå. Efter 1956 hade den bestämmelser för tankning under flygning. Efter 1966 hade den en puckelliknande flygelektronikkapsel. Uppgraderade modeller hade förbättrade motorer och en droppfallskärm, nya flygelektroniska displayer, större cockpitskärm och mer ammunition för de två kanonerna. Tvåsitsiga tränarversioner omfattade TA-4F, TA-4J och TA-4K-serien.

Dess stridskarriär inleddes med de första amerikanska hangarfartygslanserade raiderna mot Nordvietnam, den 4 augusti 1964. Senare, under Israels Yom Kippur-krig 1973, stod israeliska flygvapnets Skyhawks för en stor del av den kortväga slagkraften på fronterna på Sinai och Golanhöjderna.

Navyens flygdemonstrationsskvadron Blue Angels flög A-4 Skyhawk II från 1974 till 1986. Skyhawks användes också av de väpnade styrkorna i Argentina, Australien, Israel, Kuwait, Singapore, Indonesien, Malaysia och Nya Zeeland, och de förblev aktiva inom flera flygväsendet in på 2000-talet.