F-14B是美国海军在F-14A基础上改进的战斗机型号。该型号以第7架F-14A原型机（BuNo 157986）为原型机开发，1986年起采用F110-GE-400涡扇发动机，作战半径较早期型号增加35%。1991年在F-14A+基础上完成升级设计，共制造38架全新机型并将48架F-14A升级为B型。配备ALR-67雷达寻的和警告系统，采用变后掠翼设计（后掠角20°-68°），发动机升级提升了航母起飞安全性和航程。1990年代末开展寿命延长与航电系统升级，并在'沙漠风暴'行动中执行任务。原型机采用二元外压缩式进气道设计，优化后的变后掠翼转轴降低飞行员操作负荷，现收藏于纽约曼哈顿无畏号海空博物馆。最大起飞重量33.7吨，平飞速度达2485公里/小时

1973 年 9 月 12 日，这架飞机混合安装一具 TF30 和一具 F401-P-400 进行了首飞，新发动机使 F-14B 原型机推重比首次超过 1，可以做类似F-15的垂直爬升动作。原计划 F-14B 从第 67 架出厂的雄猫起开始生产，并且以前的 F-14A 都将进行升级。不过当时美国正从越南抽身，国内经济不景气，海军经费大幅削减，升级经费无从着落，另外 F401（F100 海军型） 发动机暴露出许多严重的可靠性问题，没有通过飞行测试。此时空军的 F100 也发展上遭遇许多问题，造成许多 F-15 趴窝，说明这种发动机还不成熟。在这种情况下美国海军于 1974 年 4 月放弃了换发计划，这架只飞了 33 小时的原型机被封存。

1981 年被封存的 F-14B 重见天日，换装了两具通用电气的 F101DFE（Derivative Fighter Engine 派生型战斗机发动机）发动机，F101 是 B-1B 的动力装置，战斗机派生型加大了风扇与加力燃烧室，并且日后在此基础上发展了 F110-GE-100 发动机，成为空军 F-15 与 F-16 的备选动力。在完成了初始飞行测试后，F-14B 项目进入 33 小时的飞行评估阶段。1981 年 7 月 14 日开始的海军与格鲁曼联合试飞中暴露了 F101DEF 的若干适配性问题，导致 F101DEF 没有正式投产。F101DFE 使 F-14B 在 90 秒内从 0.8 马赫加速到 1.8马赫，甲板弹射起飞时无需开加力。F-14 通常空战重量 29 吨，F101DFE 使 F-14B 推重比接近1。1981 年 9 月这架 F-14B 再度封存。

格鲁曼获得一份合约，要求在 F-14B 原型机上试验通用电气的 F110-GE-400 发动机，该机又被启封，并于 1986 年 7 月开始试飞。1988 年，海军要求马丁-马利埃塔（Martin-Marietta）和通用电气为 F-14 开发新型光电吊舱，将 TCS 与红外搜索跟踪（IRST）整合在一起。这种光电吊舱特征是拥有 TCS 与 IRST 并列双舱，在 F-14B 上进行的测试很成功，并被引入后来的 F-14D 项目中。

F-14B 并未安装雷达，机鼻空余的空间用来安装专用测试仪器与配重，这架 F-14B 原型机经历了众多的外科手术，在它身上验证过的成熟的技术已被应用在 F-14A 后期型、F-14B（A+）、与F-14D 上。

如今这架最特别的雄猫战斗机静静的停放在纽约勇猛（Intrepid）号航母博物馆。以下这些照片是网友 Shornet 在 7 月 4 日摄于纽约勇猛号航母博物馆，也是这架特别的雄猫网上细节照片首次公开。