Entrando em serviço a partir de 1974, o míssil ar-ar AIM-54 Phoenix, desenvolvido para a defesa dos grupos de ataque dos porta-aviões da Marinha dos EUA, é considerado quase unanimemente o míssil mais capaz de seu tipo a ser utilizado durante a Guerra Fria. O míssil foi o primeiro e, por 15 anos, o único no mundo com guiamento por radar ativo, em vez de semiativo, oferecendo uma capacidade eficaz de 'disparar e esquecer', já que caças que os lançavam podiam quebrar o travamento e desviar enquanto o míssil se guiava até o alvo. Isso por si só já proporcionava uma vantagem muito significativa sobre todos os tipos rivais de mísseis. A vantagem foi agravada por uma ogiva massiva de 60kg, que se mostrou suficiente para destruir pequenas formações de caças com um único impacto, além de um alcance incomparável de 190 km.
O tamanho muito grande do AIM-54, no entanto, significava que apenas os caças pesados F-14 Tomcat da Marinha dos EUA podiam transportá-los, enquanto todos os outros caças americanos, como o F-15, usavam mísseis AIM-7 muito menos potentes. Além de depender de guiamento por radar semi-ativo, o AIM-7 também tinha ogivas menores, apenas 36% do alcance e era significativamente mais lento.
Embora a Força Aérea Soviética estivesse prestes a colocar em campo um míssil superior ao AIM-54, nomeadamente o R-37, com orientação por radar ativo e velocidade ainda maior e alcance maior de 400 km, este só entrou em serviço por volta de 1995 e foi cancelado devido ao colapso da superpotência e ao subsequente declínio econômico da Rússia.
O AIM-54 demonstrou suas vantagens únicas de desempenho durante a Guerra Irã-Iraque, com o Irã sendo o único país disposto a adquirir o caça mais caro e pesado do mundo, o F-14, e fazendo uso extensivo de seu míssil ar-ar único para dominar os céus. As vantagens únicas de desempenho do Phoenix tinham como objetivo principal proteger o terreno dos porta-aviões da Marinha dos EUA contra ataques de mísseis de longo alcance por bombardeiros soviéticos, mas ele também se mostrou altamente capaz contra caças, mesmo em distâncias maiores. Seu sucesso levou a Marinha dos EUA a considerar o desenvolvimento de uma variante que pudesse ser lançada dos conveses de seus navios de superfície para complementar a cobertura dos F-14 sobrevoando e fornecer uma camada adicional de defesa aérea.
O programa Sea Phoenix, que começou no início e meados da década de 1970, envolveu a integração do radar de controle de fogo AN/AWG-9 do F-14 – o mais capaz de qualquer caça no mundo na época – em porta-aviões. O programa tinha como objetivo substituir o Sea Sparrow, que era uma adaptação do AIM-7 para defesa da frota. Lançar o AIM-54 a partir de navios de superfície teria várias desvantagens em relação aos lançados de F-14. Lançar a partir de caças rápidos e em alta altitude contribuiu consideravelmente para o alcance dos mísseis, e a alta autonomia do F-14 permitia lançar os mísseis de muito longe para o mar, longe de seus grupos de porta-aviões. Apesar de seu alcance menor, o míssil ainda assim teria sido potencialmente valioso para fornecer uma linha adicional de defesa para porta-aviões além da linha externa fornecida pelos F-14.
Três lançadores de 12 células seriam instalados em cada porta-aviões, proporcionando cobertura de 360 graus, e teriam sido relativamente simples de desenvolver, com 27 dos 29 principais componentes do sistema precisando de quase nenhuma modificação para serem adaptados ao uso em navios.
Com o AWG-9 do F-14 capaz de rastrear até 24 alvos no modo de rastreamento enquanto varredura e engajar até seis com mísseis Phoenix, o Sea Phoenix teria herdado essa capacidade. Provavelmente seria capaz de disparar mais mísseis simultaneamente, já que a restrição de seis mísseis não se devia à aviônica, mas sim ao seu peso, o que fazia com que o Tomcat não pudesse carregar mais.
O sistema Sea Phoenix atingiu um estágio avançado de testes no Centro de Armas Navais de China Lake, na Califórnia, e em 1974, "detectou e rastreou com sucesso múltiplos alvos tanto em alta quanto em baixa altitude a partir do convés do navio." Segundo relatos, foi testado tanto a partir de navios quanto de lançadores terrestres, sendo o Corpo de Fuzileiros Navais dos EUA um possível cliente para este último.
O alto custo do programa, as capacidades relativamente limitadas do AIM-54 em distâncias curtas e o desenvolvimento iminente do sistema de defesa AEGIIS, contribuíram para o cancelamento final do programa Sea Sparrow. O próprio F-14, embora tenha visto seu desempenho consideravelmente melhorado com a introdução da variante F-14D em 1991, teve uma aposentadoria muito precoce, junto com os últimos mísseis AIM-54 da Marinha dos EUA em 2006, devido aos altos custos operacionais e à percepção de falta de ameaça de adversários próximos com o colapso da União Soviética. Isso deixou a Força Aérea Iraniana como o único operador remanescente do AIM-54, que aposentou em meados da década de 2010 em favor de um derivado indígena aprimorado, o Fakour 90, que permanece hoje como o legado mais duradouro do programa de mísseis Phoenix.
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