Następny model, pierwszy oficjalnie noszący nazwę "Starfire", F-94C, różnił się od swoich poprzedników na tyle, że początkowo otrzymał on nawet oznaczenie F-97 ale ostatecznie zdecydowano traktować ten samolot jako tylko wersję rozwojową F-94. Początkowo Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych nie były w ogóle zainteresowane tym samolotem i jego rozwój był finansowany prywatnie przez Lockheeda. Aby poprawić osiągi samolotu użyto w nim nowego, znacznie cieńszego skrzydła, silnik J33 został zastąpiony znacznie potężniejszym Rolls-Royce Tay, a system kontroli ognia został zastąpiony nowym Hughes E-5 z radarem AN/APG-40 umieszczonym w znacznie powiększonym nosie samolotu. Zrezygnowano także z działek które zostały zastąpione rakietami FFAR o kalibrze 2,75 cala (70 mm) umieszczonymi w nosie samolotu wokół radaru,
Proponowano także budowę wersji myśliwsko-bombowej – F-94D i zbudowano jeden prototyp tego samolotu, ale nie wszedł on do produkcji. Samolot ten został użyty do testów działka M61 Vulcan, w które w późniejszym czasie było uzbrojonych wiele amerykańskich samolotów.