По сравнению с БРЛС AN/APG- 68 (V) 7, установленной на самолете F- 16C/D Block 50, новая станция имеет более чем вдвое большую дальность обнаружения и захвата воздушных целей, а также обеспечивает "чрезвычайно высокое" разрешение в режиме синтезирования апертуры. Многофункциональная радиолокационная станция AN/APG-80 способна обнаруживать воздушную цель типа "истребитель" на дальности до 130… 150 км (для сравнения, БРЛС AN/APG-68, установленная на F-16C Block 50/52, может обнаруживать аналогичную цель на дальности лишь 60 км).
Для снижения радиолокационной заметности при визировании самолета наземными РЛС антенная решетка должна быть установлена под углом к вертикальной плоскости, с зеркалом, ориентированным вверх. Станции аналогичного типа, отличающиеся лишь размерами АФАР, предполагается установить также на самолетах F/A-18E/F (в ходе их модернизации) и на JSF. Подобная АФАР, не имеющая к настоящему времени мировых аналогов (на самолетах МиГ-31, Су-30МК и "Рафаль" установлены менее совершенные БРЛС с ФАР пассивного типа), применена и в радаре Нортроп Грумман/Рейтеон AN/APG-77 истребителя Локхид Мартин F-22A. Уровень разрешения БРЛС (1x1 м на удалении нескольких десятков км) обеспечивает возможность поиска малоразмерных наземных целей и целеуказания авиационным корректируемым авиабомбам типа JDAM с инерциально-спутниковым наведением. Летные испытания БРЛС AN/APG-80 на самолете-летающей лаборатории начались в 1999 г. Использование АФАР потребовало существенного повышения мощности системы кондиционирования и охлаждения. В результате истребитель получил двухканальную систему управления жидкостным охлаждением приемно-передающих модулей БРЛС. Применение АФАР обусловило и отказ от установки ПВД на радиопрозрачном носовом обтекателе антенны.
Оптоэлектронный комплекс ITTS (Internal FLIR Targeting System) размещен в двух модулях (одном встроенном и другом контейнером). Широкоугольный гиростабилизированный тепловизионный датчик, служащий для навигации и поиска наземных целей, расположен в верхнем модуле в носовой части фюзеляжа перед козырьком фонаря кабины (по типу КОЛС МиГ- 29 и Су-27). Он имеет две степени увеличения изображения (2х и 9х).
Прицельный датчик AN/AAQ-32 IFITS (диаметр оптической системы – 280 мм), сопряженный с тепловизионным блоком, в котором применен тепловизор третьего поколения, размещен в подвесном контейнере под левой "губой" воздухозаборника. Оба датчика работают в средневолновом ИК-диапазоне. Видеоинформация от них может выводиться как на ИЛ С, так и на нашлемный прицел-индикатор. По утверждению представителей фирмы Локхид Мартин, новый комплекс ИК-датчиков имеет по сравнению с системой LANTIRN (примененной на самолете F- 16C/D Block 40) меньшее аэродинамическое сопротивление и позволяет истребителю маневрировать с перегрузками до 9 единиц, что недоступно самолетам, оснащенным LANTIRNom.
Самолет планируется оснастить полностью новым оборонительным комплексом радиоэлектронного противодействия SPS (Self-Protection Suite), включающим встроенную аппаратуру постановки активных помех, а также пассивную систему радиолокационной разведки, позволяющую не только фиксировать и классифицировать угрозы, но и определять с достаточно высокой точностью направление на РЛС противника, а также дальность до нее.
В ноябре 2000 г. ВВС ОАЭ выбрали фирму Нортроп Грумман в качестве поставщика для самолета F-16C/D Block 60 комплекса радиоэлектронного противодействия. Встроенное оборудование РЭБ обеспечивает как "традиционное" оповещение о подлете ракет противника, так и ведение радиоэлектронной разведки, определение типов РЛС противника, а также выдачу целеуказания противорадиолокацион ным ракетам типа AGM-88 HARM.
По утверждению представителей фирмы Локхид Мартин, комплекс РЭБ способен отслеживать "все возможные угрозы" для самолета. В его состав входят центральный цифровой процессор, встроенные средства постановки активных помех, а также буксируемая ложная цель, связанная с самолетом-носителем оптиковолоконным кабелем. Кроме того, истребитель несет 14 блоков с ИК-ловушками, размещенных на фюзеляже, а также подкрыльевых пилонах.