Trzecią wersją rakiet z rodziny Falcon 9 jest Falcon 9 Full Thrust, znany także jako Falcon 9 v1.2, Full Performance Falcon 9 lub Falcon 9 Upgrade. W tej wersji wprowadzono liczne zmiany konstrukcyjne wynikające z doświadczeń zdobytych przy poprzednich startach. Powiększono zbiorniki paliwa, wzmocniono strukturę kadłuba i podpory rakiety. Całkowita wysokość zwiększyła się w porównaniu do wersji Falcon 9 1.1 o 1,5 metra i wynosi 70 metrów. Wersja FT została wyposażona w zmodernizowane silniki Merlin 1D o zwiększonej mocy.
22 grudnia 2015 r. odbył się start pierwszego egzemplarza tego modelu zakończony wyniesieniem na orbitę satelitów Orbcom i po raz pierwszy w historii odzyskaniem pierwszego stopnia rakiety, który wylądował na przylądku Canaveral na specjalnie do tego celu przygotowanym lądowisku „Landing Zone 1”.
8 kwietnia 2016 Falcon 9 Full Thrust wyniósł na orbitę statek zaopatrzeniowy do stacji ISS Dragon CRS-8.