尽管如此，B-36 的产量仍然很有限：从 1946 年至 1954 年，康维尔公司先后生产了 384 架 B-36，包括 1 架 XB-36（原型机）、1 架 YB-36（试生产型），21 架 B-36A，62 架 B-36B，26 架 B-36D，24 架 RB-36D，36 架 B-36F，24 架 RB-36F，83 架 B-36H，73 架 RB-36H 以及 33 架 B-36J。

　　由于航程远、载弹量大，B-36 轰炸机服役后主要部署在美国本土的埃格林空军基地（佛罗里达州）和卡斯威尔空军基地（德克萨斯州）。不过，为了对苏联、中国和朝鲜实施核威慑，该机也曾少量部署在英国林肯希思空军基地和位于关岛的安德森空军基地，并多次“访问”冲绳。在 1956 年的“匈牙利事件”和“苏伊士危机”中，B-36 还被短期部署在土耳其与摩洛哥，已显示美国的战略核力量存在。但在服役期间，B-36 更多地还是作为侦察机使用——据透露，RB-36 曾先后地出现在西伯利亚、堪察加半岛以及中国内地等“目标地区”上空，但关于它们的详细飞行记录，至今仍然是美国的最高机密。

训练飞行中的 B-36

　　在其服役期间，康维尔公司与美国空军还以 B-36 为平台进行过一些大胆尝试，如将 2 架 B-36H 改装为核动力飞机（由于反应堆技术不过关，该方案于 1958 年放弃）以及著名的“Tom-Tom”计划（将 F-84 战斗机直接挂在 B-36 机身下发射和回收，以增强远程轰炸机的空中防御能力）。

核动力的 NB-36H

TOM-TOM 计划：B-36+F-84

　　此外，康维尔公司还打算以 B-36 为基础研制 B-60 后掠翼喷气式轰炸机（装 8 台 J57），但原型机 YB-60 在与波音公司 B-52 的对比试飞中，除载弹量外其他各项指标均全面落后于对手，尤其是速度缓慢（YB-60 的最大时速只有 818 千米/小时，比 YB-52 几乎慢了 20%），因此未能被美国空军选中。

YB-60 虽然装上了后掠翼和喷气发动机，但仍未解决 B-36 的速度慢问题

　　其实，速度慢不仅仅是 YB-60 的不足，其前身 B-36 自诞生之日起也就一直面临这个问题。尽管当时的喷气式飞机还很不完善，性能也未见得比活塞式螺旋桨飞机强多少，但已经宣告了一个新的航空时代来临。就在 B-36 服役当年，苏联就开始试飞一种高性能的喷气战斗机米格-15，后者最大时速高达 1,050 千米，升限也超过了 15,000 米，机动性能更是大大优于前者。可以说，美国战略空军耗费巨资建立起来的远程战略轰炸机队已受到空前的挑战，而几年后爆发的朝鲜战争更是清楚地说明了这一点。仅仅是由于当时美国的 B-47 喷气式轰炸机航程有限，B-36 才得以在 50 年代初期继续留在战略空军服役。

B-36、YB-60与B-52性能对比

　　然而从技术水平上来说，B-36 已经远远落伍。当第一架 B-52 服役时，大家都明白活塞式螺旋桨轰炸机时代终于走到了尽头。1959 年 2 月 12 日，随着最后一架 B-36J 退出现役，美国战略轰炸机终于全面进入了喷气时代，而波音公司的 B-52 也从此接替 B-36 的重任，从而开始书写另外一段传奇。

从早期 B-52 的机头可以看出，此时其仍未彻底摆脱早期轰炸机的影子，但与其“前辈”相比，B-52 的作战能力已有了飞跃式的提高