上世纪六十年代初期，达索航空正在研究如何对幻影系列战斗机设计进行进一步改进，一系列飞机设计由此诞生。这些方案其中之一是在原有的幻影设计基础上更换面积更小的后掠翼，并为其安装推力更高的斯内克玛阿塔 9K-50 喷气发动机。而在达索的工程师眼中，这款方案最有希望成为已经进入服役的幻影 III 和 幻影 5 战斗机的代替者。
在获得了官方代号“幻影 F1”之后，信心满满的达索工程师利用公司的资金对新型战斗机项目进行了进一步研发。1966 年底，首架原型机的试飞取得了相当喜人的成果，同时，法国空军也对这一项目表现出了兴趣，正式将 幻影 F1 列入开发计划之中。很快，法国空军就订购了一批预生产型，预定在 1967 年 4 月交付。为了让幻影 F1 在出口市场上更具吸引力，达索公司说服法国空军正式装备幻影 F1 战斗机。1969 年，法国空军下达了第一批量产型战斗机的订单。
1974 年 3 月，幻影 F1 正式进入法国空军服役，并参与了 10 年后的乍得反游击行动。在幻影 F1 的法国服役生涯中，它还参与了 1990 年的海湾战争。法国幻影 F1 战斗机也为 2000 年代末的阿富汗多国部队行动提供了支援。
除法国外，幻影 F1 的各种衍生型在多个国家的空军中服役，例如希腊，西班牙，南非，卡塔尔，伊拉克，摩洛哥等。
