Oltre ai serbatoi di carburante interni, l'F-14 può anche trasportare serbatoi di carburante esterni, come serbatoi sganciabili o serbatoi di carburante conformi, per estendere la sua autonomia. I serbatoi sganciabili vengono generalmente gettati in mare dopo essere stati svuotati, mentre i serbatoi di carburante conformi sono integrati nel design dell'aereo e forniscono una soluzione più aerodinamica per il trasporto di carburante aggiuntivo.
L'autonomia di un F-14, che si riferisce alla quantità di tempo in cui può rimanere in volo, dipende da fattori quali il carico di carburante, la velocità e l'altitudine dell'aereo e il profilo della missione. In generale, l'F-14 può rimanere in volo per diverse ore e può essere rifornito di carburante in volo per aumentare ulteriormente la sua autonomia.