F-5E Tiger II menjadi pesawat supersonik pertama yang digunakan oleh tentera Udara Diraja Malaysia (TUDM) dan memulakan khidmat pada tahun 1975 dengan penghantaran 14 buah pesawat F-5E dan 2 buah pesawat F-5B (versi 2 tempat duduk pesawat F-5A yang dilengkapi tangki minyak di hujung sayap). Pesawat F-5B kemudiannya dipindahkan kepada Tentera Udara Di Raja Thailand dalam tahun 1982 apabila TUDM menerima 4 buah pesawat F-5F.Pesawat ini menggantikan pesawat F-86 Avon Sabre yang berkhidmat sejak tahun 1969 di dalam peranan pertahanan udara (hasil sumbangan Tentera Udara Diraja Australia).

Walaupun berperanan sebagai sebuah pesawat penguasaan ruang angkasa (air superiority), F-5E juga boleh digunakan untuk melakukan operasi bantuan serangan rapat (CAS). Dalam tahun 80an, 7 buah pesawat F-5E dan 2 buah pesawat F-5F ditugaskan dengan 12 Skuadron "Kala" TUDM di TUDM Butterworth. Baki pesawat dikendalikan oleh 11 Skuadron "Ular Tedung" TUDM. Selain peranan pertahanan udara, pesawat F-5E juga digunakan dalam peranan serangan darat untuk membantu Tentera Darat Malaysia khususnya semasa [Pemberontakan Komunis dalam tahun-tahun 1970-an dan 1980-an.

Beberapa pesawat telah dibeli sebagai pengganti kepada pesawat yang telah terhempas dan sebanyak dua buah F-5E dan satu buah F versi baru yang berkeupayaan menggunakan panduan TACAN dan sistem komunikasi VHF telah memasuki perkhidmatan TUDM semasa pertengahan tahun 80an.

Peranan F-5E kurang mendapat perhatian dengan penerimaan pesawat MiG-29N oleh TUDM untuk mengambil alih peranan pertahanan udara. TUDM melihat untuk menaik taraf pesawat F-5E Tiger II dalam inventorinya, tetapi tidak mendapat satu pakej naik taraf yang bersesuaian dengan keperluannya. Di nata pemodenan yang dilihat adalah keupayaan mengendalikan senjata seperti Hughes AGM-65 Maverick dan Matra R.550. TUDM juga melihat memberikan penanda laser untuk membolehkan pelancaran Peluru Panduan Tepat (PGM)

RF-5E Tigereye

TUDM menerima hantaran 2 buah pesawat RF-5E Tigereye II dalam tahun-tahun 1980an dan ditugaskan berkhidmat dengan No. 11 Skuadron TUDM. Pesawat ini diubahsuai dan dilengkapkan dengan alat kamera dan pengimbas dalam muncung hadapan pesawat. Persenjataan 2 x AIM-9 Sidewinder dan satu merian 20mm dikekalkan walaupun peranan utamanya adalah perisikan dan peninjauan. Pesawat RF-5E tidak dilengkapi dengan sistem radar kerana ruang muncungnya dikhaskan untuk peralantan kamera peninjau.

Pesawat RF-5E Tigereye ini adalah hasil pembangunan biaya sendiri oleh Northrop yang mengunjurkan keperluan pesawat peninjau oleh pasukan udara yang menggunakan kapal terbang F-5E. Pesawat F-5F lebih panjang sebanyak 10 kaki berbanding pesawat F-5E untuk memberikan ruang penempatan tempat duduk belakang. Malaysia membeli 2 buah pesawat dan Saudi Arabia membeli 10 buah pesawat ini. Taiwan juga menggunakan pesawat serupa.