Proponowana konfiguracja Rafale standard F4 w „najcięższym” wariancie uzbrojenia (na zdjęciu maszyna F3-R). Samolot ma podwieszone: dwa pociski kierowane „powietrze–powietrze” średniego zasięgu MBDA MICA NG IR, dwa pociski kierowane „powietrze–powietrze” dalekiego zasięgu MBDA Meteor, trzy bomby kierowane Safran AASM 1000 i zasobnik celowniczy Thales TALIOS. Pod skrzydłami dwa dodatkowe zbiorniki paliwa o pojemności 2000 l każdy.
Jako samolot całkowicie francuskiej konstrukcji, dzięki swojej wszechstronności i niezawodności, Rafale zapewnia Siłom Zbrojnym Republiki Francuskiej zarówno bezpieczeństwo przestrzeni powietrznej Hexagonu, wypełnianie zadań strategicznych jako nosiciel broni nuklearnej, a także możliwość działań interwencyjnych poza granicami, zarówno samodzielnie, jak i w ramach koalicji z sojusznikami. Konstrukcja Rafale jest stale udoskonalana i po wprowadzeniu do służby w grudniu 2018 r. maszyn standardu F3-R, w najbliższych latach przewidziane jest wprowadzenie nowego standardu F4. Na tym jednak nie koniec ewolucji tej znakomitej konstrukcji – Generalna dyrekcja ds. Uzbrojenia (DGA, Direction générale de l’armement) już prowadzi prace związane z określeniem wymagań wobec kolejnego standardu, który miałby zostać wprowadzony do służby po 2030 r. i jest określany jako F5.
Pocisk kierowany MBDA Meteor w czasie prób na Rafale M. W trakcie testów był podwieszony pod węzłem podskrzydłowym, choć w „bojowej” konfiguracji będzie podwieszany na węzłach podkadłubowych.
Od początku służby operacyjnej samolot wielozadaniowy (francuska terminologia – omni-rôle, czyli dosłownie wszechzadaniowy) Dassault Aviation Rafale systematycznie przechodzi rozliczne modernizacje, związane zarówno z wprowadzaniem nowego oprogramowania, jak i wyposażenia oraz uzbrojenia.
Pierwsze egzemplarze w morskiej wersji Rafale M zostały dostarczone w grudniu 2001 r. w przejściowym wariancie standard LF1, o ograniczonych możliwościach bojowych. LF1 weszły do służby we Flotille 12F Les Lascars. Do samoobrony przenosiły jeszcze pociski kierowane „powietrze–powietrze” MBDA R.550 Magic II, nie miały stałego 30 mm działka Giat M791 i nie otrzymały charakterystycznego dla kolejnych wersji wyposażenia – czujników optoelektronicznych OSF (Optronique secteur frontal), zabudowanych przed wiatrochronem kabiny pilota. W czasie prowadzenia operacji nad Afganistanem (operacja „Héraclès”) działały tylko w ograniczonym zakresie, wykonując misje tankowania w powietrzu innych maszyn („nou-nou”) i zapewniały ochronę powietrzną francuskich okrętów.
Kolejny wariant – standard F1, wprowadzony w czerwcu 2004 r., zwany również post-LF1 – miał już możliwość przenoszenia najnowocześniejszych w ówczesnym francuskim arsenale pocisków rakietowych „powietrze–powietrze” średniego zasięgu MBDA MICA (Missile d’Interception et de Combat Aérien) w wersji EM (électromagnétique), naprowadzanej aktywnie radiolokacyjnie. W tym samym roku, w grudniu, pojawiły się w jednostkach maszyny standardu F2, mające dodatkowo możliwość wykonywania ataków na cele naziemne. Dysponowały one: centralnym komputerem misji EMTI (Ensemble Modulaire de Traitement de’Information), integrującym czujniki zabudowane na samolocie z systemem uzbrojenia dostarczonym przez Thalesa; systemem transmisji danych MIDS (Link 16); unowocześnionym systemem samoobrony Thales SPECTRA (Système de Protection et d’Évitement des Conduites de Tir du Rafale) i pasywnym systemem wykrywania oraz śledzenia celów OSF. Z samolotem zintegrowano też nowe rodzaje uzbrojenia – pociski manewrujące MBDA SCALP-EG (Système conventionel à longue portée – Emploi général) oraz bomby kierowane laserowo m.in. typu Safran AASM (Armement air-sol modulaire) i amerykańskie rodziny Paveway II. Samolot występował w dwóch podwariantach – standard F2.1 i F2.2.
W 2008 r. rozpoczęto dostawy maszyn w nowym standardzie F3. Wprowadzono w nim zmiany w oprogramowaniu, poszerzono asortyment przenoszonego uzbrojenia i wyposażenia, wprowadzając m.in. możliwość podwieszenia zasobnika rozpoznawczego Thales AREOS (Airborne Recce Observation System), zasobnika celowniczego Thales Damoclès, kolejnych typów bomb kierowanych laserowo w tym GBU-24 Paveway III o wagomiarze 1000 kg, zdolność zwalczania celów nawodnych za pomocą pocisków MBDA AM39 Exocet i – bardzo oczekiwaną – zdolność przenoszenia pocisku ASMP-A (Air-Sol Moyenne portée-ameliorée) z głowicą nuklearną. Ten waraint jest lub był eksploatowany w kilku podwariantach: F3.0, F3.1, F3.2, F3.3, F3.3’, F3.4+.
Jednym z głównych punktów, zaprezentowanego w sierpniu 2013 r., projektu nowego Planu Rozwoju Sił Zbrojnych na lata 2014–2019 (LPM 2014–2019, Loi de programmation militaire pour les années 2014–2019) był zapis dotyczący wprowadzenia do służby nowego wariantu samolotu Rafale standardu F3, a mianowicie F3-R.