民國82年
民國82年3月4日5664號RF機墜毀，為過完年後的F-104又蒙上層陰影。月底，空軍作出重大的決策，決定將F-104停役執行「星式機複飛整備計劃」，清泉崗基地第3飛行大隊的F-104從此不再飛行，可堪飛行的F-104全部集中到新竹基地。最後是以第12中隊的6架偵照機與第11大隊的10架雙座戰機合組第42混合中隊執行飛行任務，巧的是這16架全是阿里山8號計劃所購進；飛行人員是集合第3、11飛行大隊對F-104有信心的資深飛行員與第12中隊飛官組成，從此新竹基地成為空軍最後的星式機基地，空軍將最有經驗的空地勤人員集中在此，將星式機的優越性能再發揮數年，以渡過當時民間百姓尚無法預期的「總統出國護航」、「閏八月危機─海峽軍事演習」、「總統大選─台海飛彈危機」。這一批空軍最優秀的星式機飛行員在9月展開複飛訓練，而受限複飛整備是採取「全機翻修」而非過去的「擇要檢修」，不但維修時程加長，而且是分成三批來完成，前一批的檢修成果在實際的飛行驗證後都供作後續的維修參考，所以每天的飛行架次甚少。過去己公開的文獻曾指出，F-104發動機故障若是部份推力消失而非完全熄火的情況，飛官仍可視高度條件以迫降航線返場迫降，不過多數的結果是選擇跳傘，而5664號機該次試飛使用的發動機是剛完成翻修的發動機，卻發生熄火的現象。從民國80年(1991年)7月8日4391號RF-104G起飛時發動機熄火衝出跑道焚毀到民國82年(1993年)3月4日5664號RF-104G效能試飛發動機熄火墜毀的一年九個月中，另有民國80年(1991年)9月7日4185號TF-104G發動機火警墜海，民國80年(1991年)10月12日4369號F-104G發動機熄火墜海，民國81年(1992年)6月1日4312號F-104G返場重飛時發動機熄火墜毀在清泉崗基地本場內，這連續五起的失事都是發動機故障類型的失事。空軍執行「星式機複飛整備計劃」，全面停飛F-104型機進行全機翻修，重點是機體結構的補強和發動機管線翻修與機內線束更換，這完全可說是針對機體結構和發動機所進行的特檢，目的是要將F-104優越性能再持續數年，渡過戰力空隙期。所需的後勤零附件則是分批自同型機拆解而來，粗略估計大約是五架戰機的零附件支援一架戰機未來三至五年(延壽1000飛行小時)的需求。所以只有保留16架戰機(10雙6單)執行飛行任務，這16架戰機分為三批出廠複飛，目的之一也是為預留除役後可以拆解支援零附件使用。這16架戰機空軍稱為「高品質機」，其餘不執行飛行任務的F-104稱為「妥善機」，只作保養和地面試車。當時，新竹基地防空任務由花蓮第8飛行大隊轉駐，夜間空防警戒的重任加重在陸軍防空飛彈部隊，那一年兩岸空防的戲碼是10架大陸民航機被劫持來台，轉駐新竹的第8飛行大隊與桃園第5飛行大隊在北部空防角色明顯吃重。16架戰機完成整備後，共同擔任偵照、警戒、作戰、偵巡、演習和訓練的飛行任務。複飛整備計劃第一批優先恢復第12獨立隊的3架LOROP「始安機」戰力和第11大隊複飛所需訓練能量。複飛初期在不預期停飛的壓力下，F-104逐架的昇空複飛。9月15日，首架出廠複飛機4184號機滑上跑道，試大車時特別謹慎，多花點時間檢視後才起飛。複訓科目從單機、雙機到多機科目；雙機AI或ACM科目滯空時間只有40分鐘；單機INST儀器飛行時間60分鐘，返場時多會重飛數次。
解嚴之後F-104主要失事類型
失事類型
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失事機機號
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意外
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4319,4505(互撞)、4421,4385,4362(天氣)
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發動機故障
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4387,5664,4391,4386,4401,4312,4369,4185,4180
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機體結構
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4511,4394
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複飛整備計劃出廠戰機批次
批 次
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機 號
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第一批
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4184,4194,4189,4365,4398,4378
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第二批
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4192,4195,4371,4400
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第三批
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4178,4179,4186,4193,4196,4375
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民國83年
2月，電子媒體到新竹基地採訪春節警戒戰備，4架TF/RF-104G實施本場航線訓練，這是空軍首次透過媒體宣佈F-104型機即將重回空防第一線的消息。
3月29日青年節，難得的一個星期日，上午9時，4365與4398出現在05跑道頭，這原本是一次非常平常的訓練飛行，但偏偏平凡中的不凡就是4365掛上「傳聞」很久的「LOROP假鼻子」。飛行時間一個小時，返場種類是編隊儀降，在距離05跑道尚有一浬時僚機4398帶起機頭重飛，長機LOROP先降落；若是單雙座各一架編隊儀降，則單座機先降落是當時普偏的現象，因為單座機不提供重飛練習。同樣的情形也發生在7月2日，所不同的是伴飛4365LOROP的飛機改為4194與4371。值得一提的是6月8日，當時的空軍總司令唐飛上將同乘4195號機進行雷達攔截科目(四個攔次)驗證特檢成果，事實上，最後這批戰機在唐飛上將同乘試飛後的兩年裡，對台海空防安全有絕對的影響。其它妥善不飛的同型機，每天上下午都會定時定量實施俗稱試大滑的「大速滑行」。9月，4365換回標準機鼻飛行，以後就未有確切的證據可以證明這種LOROP外型始安機再飛行過。12月31日，在「複飛整備計劃」完成的基礎之下，第42混合中隊完成飛行複訓，重新擔負本島夜間警戒戰備任務。夜間警戒機在天黑前半小時要完成暖車檢查、掛彈、加油作業，隔天上午8時下警戒，機上的飛彈拆下，轉成日間訓練用機。
民國84年
4月23日發生一次緊急召回返場降落狀況，上午8時35分，4195效能試飛順利起飛離場。8時40分，4184與4186各掛兩枚飛彈檢查完畢滑上跑道準備起飛，照例先進行試車，但是長機4186的發動機明顯不順暢，兩次試車的結果都不理想，於是4184先行起飛空中待命，4186滑回檢查區後確定不適飛行徑自滑回南機堡。這下可好，空中的那兩架怎麼辦？三分鐘後，長五邊上出現一縷淡淡的黑煙，4184回來了，就在它距離本場二浬時，4195目視衝場到達，這是一次少見的目視返場與儀降返場同時進行。顯然是4186出現的狀況有可能出現在其它的戰機，才緊急召回在空機。
夏季，台海局勢緊張。7月初，1408號IDF墜海而造成IDF緩產半年，空防責任移轉至新竹基地的F-104。RF-104G也和TF-104G一樣裝上飛彈架擔任作戰任務，05跑道頭八個機堡隨時保持妥善可飛的戰機，日間偵巡架次、批次開始增加。在當年夏季至年底冬季立委選舉的半年內，F-104充分發揮複飛整備後第一次主戰兵力的角色。跟後來台海飛彈演習有異的是，當年夏天的飛行種類仍是訓練、作戰分開的。對岸一連串的軍事演習對國內民心起了相當的作用，加上閏八月效應的推波助瀾形成心理戰，新竹基地妥善機日夜間試大車的架次越來越多，F-104夜間有如狼嚎的試車聲在新竹市炎熱的夏夜裡更覺明顯。8月28日新竹基地開放，飛行操演的科目與前次開放是相同的，所不同的是由第11大隊與第12隊戰機合編組成的第42混合中隊擔任。10月，F-104的飛行特徵起了重大變化，訓練飛行合併作戰任務，連高級長官同乘也一樣掛彈飛行，日間飛行除了試飛幾乎就是掛彈的作戰飛行，飛行時間曾有雙機任務留空時間長達1時50分，讓地面上的人很為天上的飛官緊張了一陣子。12月底，4196號機檢修完成，帶著骯髒的塗裝飛上天執行作戰任務，比一年半後的4179號機的髒塗裝還「個別化」。
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