Это стало одной из причин быстрого вывода первого варианта «Супер Сейбра» из состава USAF. С февраля 1958 г. часть таких самолетов передали в Национальную гвардию США (ANG), где ими вооружили одну эскадрилью перехватчиков и две истребителей-бомбардировщиков. Остальные F-100A отправили на базы хранения, а потом большинство из них поставили Тайваню. Истребители ANG прошли усовершенствования. Так, на самолеты установили внутренние пилоны со спаренными пусковыми устройствами для управляемых ракет (УР) класса «воздух-воздух» AIM-9 Sidewinder. В середине 1960-х годов такую же доработку прошли и тайваньские F-100А.
В марте 1953 г. для увеличения запаса топлива начались проработки по организации баков-кессонов в крыле «Супер Сейбра». Кроме того, самолет решили оснастить дополнительными пилонами. 30 декабря Совет USAF рекомендовал последние семьдесят F-100A завершить в варианте истребителя-бомбардировщика с новым крылом, которому присвоили обозначение F-100C и фирменное NA-214 (позже применялось обозначение NA-217, а для самолетов из Коламбуса — NA-222). Однако в такой конфигурации строились только новые машины. Прототипом F-100C стал доработанный F-100A-1-NA (№ 52-5759).
На F-100C за счет крыльевых баков внутренний запас топлива увеличился на 1707 л, перегоночная дальность полета с ПТБ выросла в полтора раза—до 3145 км, а боевой радиус действия увеличился с 575 до 920 км. На этом варианте внедри ли централизованную заправку топливом, что, в свою очередь, позволило реализовать систему дозаправки в воздухе со съемной штангой, которая устанавливалась под правой консолью крыла.
Количество подкрыльевых пилонов на F-100C возросло до 6. Помимо бомб калибром от 500 до 2000 фунтов (от 227 до 907 кг), на них могли подвешивать баки с зажигательной смесью, блоки неуправляемых ракет и тактическую ядерную бомбу Мк.7. На внутренние пилоны, подобно RF- 100А, могли подвешивать и 200-галонные ПТБ. Позже на самолетах появились новые 450-галонные (1703 л) «дозвуковые» или 335-галонные (1268 л) «сверхзвуковые» ПТБ. Для решения новых задач установили дополнительное прицельное и навигационное оборудование, в частности систему МА-2 LABS для низковысотного сброса ядерной бомбы и систему управления огнем М-1. Для облегчения пилотирования внедрили систему демпфирования курсовых и продольных колебаний.
На ранних F-100C стоял двигатель J57-P-39, а с 101-го серийного самолета устанавливался более совершенный J57- Р-21. Однако ценой всех улучшений стала выросшая на 492 кг масса пустого снаряженного самолета и на 3439 кг взлетная.
