Lorenzo Morón

B-52 Stratofortress
Một chiếc B-52H thuộc Căn cứ Không quân Barksdale bay qua bầu trời Texas
Thông tin chung
Kiểu	Máy bay ném bom chiến lược hạng nặng
Nguồn gốc	Hoa Kỳ
Tình trạng	Đang hoạt động
Khách hàng chính	Không quân Hoa Kỳ NASA (trước đây)
Số lượng sản xuất	744
Lịch sử
Giai đoạn sản xuất	1952–1962
Được giới thiệu	Tháng 2 năm 1955
Chuyến bay đầu tiên	15 tháng 4 năm 1952 (74 năm trước) (1952-04-15)

Boeing B-52 Stratofortress là một mẫu máy bay ném bom chiến lược phản lực cận âm có khả năng mang vũ khí hạt nhân của Hoa Kỳ. B-52 do tập đoàn Boeing thiết kế và chế tạo, đồng thời hãng cũng liên tục cung cấp các gói dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật và nâng cấp cho dòng phi cơ này. Máy bay được Không quân Hoa Kỳ (USAF) vận hành từ năm 1955 và từng phục vụ trong biên chế NASA giai đoạn 1959–2007. Chiếc máy bay ném bom có thể mang tải lượng vũ khí lên tới 70.000 pound (32.000 kg) và có bán kính tác chiến tiêu biểu khoảng 8.800 dặm (7.600 nmi; 14.200 km) mà không cần tiếp dầu trên không.

Sau khi Boeing giành được hợp đồng sơ bộ vào tháng 6 năm 1946, thiết kế của máy bay đã biến chuyển từ một mẫu cánh thẳng trang bị sáu động cơ tuốc bin cánh quạt thành nguyên mẫu hoàn thiện YB-52 với cấu hình cánh xuôi cùng tám động cơ tuốc bin phản lực luồng đơn. B-52 thực hiện chuyến bay đầu tiên vào tháng 4 năm 1952. Được chế tạo chuyên trách mang vũ khí hạt nhân phục vụ các nhiệm vụ răn đe thời kỳ Chiến tranh Lạnh, B-52 Stratofortress đã thay thế trực tiếp cho dòng Convair B-36 Peacemaker. Đội bay ném bom hoạt động dưới sự quản lý của Bộ chỉ huy Không quân Chiến lược (SAC) cho đến khi cơ quan này giải thể vào năm 1992 và các máy bay được sáp nhập vào Bộ tư lệnh Tác chiến Không quân (ACC); tới năm 2010, toàn bộ phi đội B-52 được chuyển giao sang Bộ tư lệnh Tấn công Toàn cầu Không quân (AFGSC) mới thành lập.

Tên gọi chính thức Stratofortress của B-52 hiếm khi được sử dụng; thay vào đó trong nội bộ, chiếc phi cơ thường được gọi bằng biệt danh thân mật/thô tục là BUFF (viết tắt của Big Ugly Fat Fucker hoặc Fella - Kẻ to xác, xấu xí và béo ú). Hiệu năng vượt trội ở dải tốc độ cận âm cao cùng chi phí vận hành tương đối kinh tế đã giúp B-52 tiếp tục duy trì phục vụ, bất chấp sự xuất hiện của những mẫu máy bay ném bom chiến lược tối tân hơn sau này như Convair B-58 Hustler đạt vận tốc Mach 2+, cánh thay đổi hình học Rockwell B-1 Lancer, hay máy bay tàng hình Northrop Grumman B-2 Spirit. B-52 đã tham gia ném bom trong Chiến tranh Việt Nam, Chiến tranh Vùng Vịnh, Chiến dịch ném bom Nam Tư của NATO, Chiến tranh Iraq, chiến dịch chống Nhà nước Hồi giáo, cuộc chiến tại Afghanistan và Chiến tranh Iran 2026.

Trong nhiệm vụ tác chiến hạt nhân, B-52H hiện chỉ được giao trang bị dòng tên lửa hành trình AGM-86B. Đối với các nhiệm vụ quy ước, máy bay có thể triển khai các loại vũ khí không đối đất như AGM-142, AGM-154, AGM-158 cùng nhiều chủng loại bom dẫn đường JDAM; trong tác chiến trên biển, nó có thể phóng tên lửa chống hạm Harpoon và rải các loại thủy lôi Quickstrike. Với vai trò là một máy bay mẹ mang phóng, B-52 từng thả máy bay trinh sát không người lái D-21, đồng thời phóng thử nghiệm các mẫu phi cơ thực nghiệm siêu thanh như X-15, X-24, X-38, X-43 cùng nhiều dòng tên lửa siêu vượt âm.

Không quân Hoa Kỳ hiện có 76 chiếc B-52 trong biên chế tính đến năm 2024^{[cập nhật]}, gồm 58 chiếc do các lực lượng thường trực vận hành (Không đoàn Ném bom số 2 và Không đoàn Ném bom số 5), 18 chiếc thuộc lực lượng dự bị (Không đoàn Ném bom số 307), và khoảng 12 chiếc được niêm cất bảo quản dài hạn tại Nghĩa địa máy bay Căn cứ Không quân Davis-Monthan.^{[cần nguồn tốt hơn]} Các máy bay trực chiến đã tiếp nhận các gói nâng cấp sâu trong giai đoạn 2013–2015 và dự kiến sẽ tiếp tục bay cho tới thập niên 2050. B-52H là biến thể tác chiến duy nhất hiện nay, và dự kiến sẽ được nâng cấp lên chuẩn B-52J trước năm 2030.

Từ Model 462 (1946) đến 464-35 (1948)

Từ Model 464-49 (1949) đến B-52A (1952)

Vào ngày 23 tháng 11 năm 1945, Bộ tư lệnh Khí tài Không quân (AMC) đã ban hành các yêu cầu tính năng kỹ chiến thuật mong muốn cho một mẫu máy bay ném bom chiến lược mới "có khả năng thực hiện nhiệm vụ chiến lược mà không cần phụ thuộc vào các căn cứ tiền phương và trung gian do các quốc gia khác kiểm soát". Mẫu phi cơ này dự kiến có tổ bay gồm năm xạ thủ tháp pháo trở lên, cùng một tổ bay dự bị gồm sáu người. Máy bay được yêu cầu phải đạt tốc độ hành trình 300 dặm Anh trên giờ (260 kn; 480 km/h) ở độ cao 34.000 foot (10.000 m) với bán kính tác chiến đạt 5.000 dặm (4.300 nmi; 8.000 km). Cơ cấu vũ khí dự kiến gồm một số lượng chưa xác định các khẩu pháo 20 mm và mang theo 10.000 pound (4.500 kg) bom. Ngày 13 tháng 2 năm 1946, USAAF phát hành hồ sơ mời thầu dựa trên các tiêu chí này; các hãng Boeing, Consolidated Aircraft và Glenn L. Martin Company đã tham gia nộp hồ sơ đề xuất.

Vào ngày 5 tháng 6 năm 1946, đề án Model 462 của Boeing, mẫu máy bay cánh thẳng trang bị sáu động cơ tuốc bin cánh quạt Wright T35, trọng lượng toàn tải 360.000 pound (160.000 kg) cùng bán kính tác chiến 3.110 dặm (2.700 nmi; 5.010 km) đã được tuyên bố thắng thầu. Ngày 28 tháng 6 năm 1946, một bức thư giao kết hợp đồng trị giá 1,7 đô la Mỹ triệu đã được cấp cho Boeing để chế tạo một mô hình tỷ lệ thật của mẫu XB-52 mới, đồng thời triển khai công tác thử nghiệm và thiết kế sơ bộ. Tuy nhiên, đến tháng 10 năm 1946, USAAF bắt đầu bày tỏ sự quan ngại về kích thước quá khổ của mẫu máy bay mới cũng như khả năng không đáp ứng được các yêu cầu thiết kế đã đề ra. Để hồi đáp, Boeing đã đưa ra thiết kế Model 464, phiên bản bốn động cơ thu nhỏ với trọng lượng toàn tải 230.000 pound (100.000 kg), và phương án này tạm thời được chấp thuận.

Tiếp sau đó, vào tháng 11 năm 1946, Phó Tham mưu trưởng Không quân phụ trách Nghiên cứu và Phát triển, Tướng Curtis LeMay, bày tỏ mong muốn máy bay đạt tốc độ hành trình 400 dặm Anh trên giờ (350 kn; 640 km/h); Boeing đáp lại bằng một đề xuất máy bay nặng 300.000 pound (140.000 kg). Đến tháng 12 năm 1946, Boeing được yêu cầu thay đổi thiết kế thành mẫu máy bay ném bom bốn động cơ có tốc độ tối đa 400 dặm Anh trên giờ (350 kn; 640 km/h), tầm bay 12.000 dặm (10.000 nmi; 19.000 km) cùng khả năng mang vũ khí hạt nhân; tổng trọng lượng tối đa của phi cơ có thể lên tới 480.000 pound (220.000 kg). Boeing phản hồi bằng hai phiên bản sử dụng động cơ tuốc bin cánh quạt T35: Model 464-16 là máy bay ném bom "chuyên dụng hạt nhân" với tải trọng vũ khí 10.000 pound (4.500 kg), trong khi Model 464-17 là máy bay ném bom đa năng mang tải trọng 9.000 pound (4.100 kg). Trước gánh nặng kinh phí khi phải mua sắm hai chủng loại máy bay chuyên biệt, USAAF đã chọn Model 464–17 kèm theo điều kiện thiết kế này có thể hoán cải để thực hiện các đòn tấn công hạt nhân khi cần thiết.

Vào tháng 6 năm 1947, các yêu cầu kỹ chiến thuật của quân đội tiếp tục được cập nhật và Model 464-17 đáp ứng được toàn bộ các tiêu chí ngoại trừ tầm bay. Giới chức USAAF nhận thấy rõ ràng rằng, ngay cả khi đạt được các thông số tính năng mới cập nhật, mẫu XB-52 vẫn sẽ trở nên lỗi thời vào thời điểm nó bước vào sản xuất hàng loạt và không mang lại ưu thế vượt trội đáng kể nào so với dòng Convair B-36 Peacemaker; hệ quả là toàn bộ dự án đã bị tạm hoãn trong sáu tháng. Trong khoảng thời gian này, Boeing tiếp tục hoàn thiện thiết kế, dẫn đến sự ra đời của Model 464–29 sở hữu tốc độ tối đa 455 dặm Anh trên giờ (395 kn; 732 km/h) cùng tầm bay 5.000 dặm (8.000 km). Tháng 9 năm 1947, Ủy ban Oanh tạc cơ Hạng nặng được triệu tập để xác định các yêu cầu tính năng kỹ thuật cho một máy bay ném bom hạt nhân. Được chính thức chuẩn hóa vào ngày 8 tháng 12 năm 1947, các yêu cầu này đòi hỏi tốc độ tối đa phải đạt 500 dặm Anh trên giờ (430 kn; 800 km/h) và tầm bay 8.000 dặm (7.000 nmi; 13.000 km), vượt xa giới hạn năng lực kỹ thuật của mẫu 464–29.

Nguy cơ hợp đồng của Boeing bị hủy bỏ hoàn toàn vào ngày 11 tháng 12 năm 1947 đã được ngăn chặn kịp thời nhờ lời thỉnh cầu từ Chủ tịch tập đoàn William McPherson Allen gửi tới Bộ trưởng Không quân Stuart Symington. Allen lập luận rằng thiết kế này hoàn toàn có khả năng thích ứng với các công nghệ hàng không mới nổi cùng những yêu cầu tác chiến khắt khe hơn. Vào tháng 1 năm 1948, Boeing được chỉ thị phải nghiên cứu kỹ lưỡng các đột phá công nghệ gần đó, bao gồm tiếp nhiên liệu trên không và cấu hình kiểu cánh bay. Nhận thấy những trở ngại lớn về độ ổn định và khả năng điều khiển mà tập đoàn Northrop Corporation đang vấp phải trên các mẫu máy bay ném bom cánh bay YB-35 và YB-49, Boeing kiên quyết trung thành với cấu hình máy bay truyền thống; vào tháng 4 năm 1948, họ đệ trình bản đề xuất trị giá 30 đô la Mỹ triệu (tương đương khoảng $393 triệu theo thời giá hiện nay) phục vụ việc thiết kế, chế tạo và bay thử hai nguyên mẫu Model 464-35. Các đợt hiệu chỉnh bổ sung trong năm 1948 đã định hình một mẫu máy bay có tốc độ tối đa 513 dặm Anh trên giờ (446 kn; 826 km/h) ở độ cao 35.000 foot (11.000 m), tầm hoạt động đạt 6.909 dặm (6.004 nmi; 11.119 km) và trọng lượng toàn tải 280.000 pound (130.000 kg), mang theo 10.000 pound (4.500 kg) bom cùng 19.875 galông Mỹ (75.240 L) nhiên liệu.

Vào tháng 5 năm 1948, Bộ tư lệnh Khí tài Không quân yêu cầu Boeing tích hợp loại động cơ phản lực từng bị loại bỏ trước đó với những cải tiến về hiệu quả tiêu thụ nhiên liệu vào bản vẽ thiết kế. Điều này dẫn tới sự ra đời của một bản sửa đổi tiếp theo—vào tháng 7 năm 1948, phương án Model 464-40 đã thay thế các động cơ tuốc bin cánh quạt bằng động cơ tuốc bin phản lực Westinghouse J40. Sĩ quan phụ trách dự án của Không quân Mỹ khi thẩm định Model 464-40 đã rất ấn tượng, đặc biệt là do bản thân ông trước đó cũng ấp ủ những ý tưởng tương tự. Dù vậy, chính phủ vẫn quan ngại sâu sắc về mức tiêu hao nhiên liệu quá cao của các động cơ phản lực đương thời, nên đã chỉ đạo Boeing tiếp tục lấy mẫu Model 464–35 dùng động cơ tuốc bin cánh quạt làm nền tảng phát triển XB-52. Mặc dù thừa nhận hệ thống động lực tuốc bin phản lực là xu thế của tương lai, Thiếu tướng Howard A. Craig, Phó Tham mưu trưởng phụ trách Khí tài, lại không mấy mặn mà với một chiếc B-52 thuần phản lực, bởi ông nhận định công nghệ động cơ phản lực khi ấy vẫn chưa phát triển đủ độ chín muồi để cho phép bỏ qua giai đoạn chuyển tiếp bằng động cơ tuốc bin cánh quạt. Tuy nhiên, Boeing vẫn được khuyến khích tiếp tục nghiên cứu các phương án dùng động cơ tuốc bin phản lực mà không kèm theo bất kỳ cam kết chính thức nào từ phía quân đội đối với cấu hình phản lực.

Vào thứ Năm, ngày 21 tháng 10 năm 1948, các kỹ sư Boeing gồm George S. Schairer, Art Carlsen và Vaughn Blumenthal đã thuyết trình bản thiết kế máy bay ném bom bốn động cơ tuốc bin cánh quạt trước Trưởng ban Phát triển Máy bay Ném bom, Đại tá Pete Warden. Warden thất vọng trước cấu hình máy bay dự kiến và đặt câu hỏi liệu nhóm kỹ sư Boeing có thể đưa ra một đề xuất về mẫu máy bay ném bom bốn động cơ tuốc bin phản lực hay không. Cùng với Ed Wells, Phó Chủ tịch phụ trách Kỹ thuật của Boeing, các kỹ sư đã làm việc thâu đêm ngay tại Khách sạn Van Cleve ở Dayton, Ohio để thiết kế lại phương án của Boeing thành một mẫu oanh tạc cơ bốn động cơ phản lực. Sang thứ Sáu, Đại tá Warden xem xét các dữ liệu và tiếp tục yêu cầu một thiết kế tối ưu hơn nữa. Trở lại khách sạn, nhóm kỹ sư Boeing được tăng cường thêm Bob Withington và Maynard Pennell, hai chuyên gia kỹ thuật hàng đầu của Boeing đang có mặt tại thành phố vì các công việc khác.

Đến khuya ngày thứ Sáu, họ đã phác thảo ra một cấu trúc máy bay hoàn toàn mới. Thiết kế mới (Model 464–49) phát triển kế thừa từ sơ đồ bố trí cơ bản của mẫu B-47 Stratojet với cánh xuôi sau 35 độ, tám động cơ ghép thành từng cặp đặt trong bốn thùng treo động cơ dưới cánh, cùng cụm càng đáp kiểu xe đạp kết hợp bánh chống thăng bằng phụ ở đầu mút cánh. Một đặc tính kỹ thuật đáng chú ý là khả năng xoay đổi hướng của cả hai cụm càng đáp chính trước và sau một góc lên tới 20° so với đường trục dọc thân máy bay nhằm nâng cao độ an toàn khi hạ cánh trong điều kiện gió tạt ngang (cho phép máy bay thực hiện kỹ thuật hạ cánh "kiểu cua bò" lệch góc trượt ngang dọc theo đường băng). Sau khi đến một cửa hàng đồ chơi để mua vật liệu, Schairer bắt tay vào việc gọt giũa một mô hình thu nhỏ. Những thành viên còn lại trong nhóm tập trung tính toán các thông số trọng lượng và hiệu năng bay. Wells, vốn cũng là một họa sĩ tài năng, đảm nhiệm vẽ các bản vẽ kỹ thuật máy bay. Đến Chủ nhật, một thư ký tốc ký được thuê để đánh máy hoàn chỉnh tập đề xuất. Vào thứ Hai, Schairer đã trao tận tay Đại tá Warden bản đề xuất dày 33 trang đóng tập gọn gàng cùng một mô hình thu nhỏ kích thước 14 inch (36 cm). Chiếc máy bay theo tính toán được dự phóng sẽ vượt trội toàn bộ các yêu cầu thiết kế đề ra.

Mặc dù đợt kiểm tra mô hình kích thước thật vào tháng 4 năm 1949 nhìn chung mang lại kết quả khả quan, tầm bay một lần nữa lại trở thành vấn đề đáng ngại do các động cơ J40 cùng các biến thể đời đầu của J57 tiêu thụ quá nhiều nhiên liệu. Bất chấp những thảo luận về việc sửa đổi lại tiêu chuẩn kỹ thuật hay thậm chí mở lại một cuộc thi tuyển thiết kế hoàn toàn mới giữa các nhà sản xuất máy bay, Tướng LeMay lúc này đang chỉ huy Bộ tư lệnh Không quân Chiến lược (SAC) kiên quyết giữ vững quan điểm không được hạ thấp các chỉ tiêu tính năng chỉ vì những chậm trễ trong khâu phát triển động cơ. Trong nỗ lực cuối cùng nhằm gia tăng tầm hoạt động, Boeing đã phát triển phiên bản Model 464–67 với kích thước lớn hơn, đồng thời khẳng định rằng một khi đã bước vào sản xuất, tầm bay sẽ còn có thể nâng cao hơn nữa qua các gói cải tiến tiếp sau. Sau nhiều lần can thiệp trực tiếp của LeMay, Boeing đã được trao hợp đồng sản xuất mười ba chiếc B-52A cùng mười bảy thùng khí tài trinh sát tháo rời được vào ngày 14 tháng 2 năm 1951. Thay đổi thiết kế lớn cuối cùng cũng xuất phát từ sự thúc ép kiên quyết của Tướng LeMay, là việc chuyển từ kiểu buồng lái hai chỗ ngồi dọc nối tiếp (tandem) như của B-47 sang kiểu bố trí ghế ngồi ngang song song truyền thống hơn, giúp tăng cường sự phối hợp hiệu quả của phi công phụ và làm giảm bớt sự mệt mỏi cho tổ bay. Cả hai nguyên mẫu XB-52 thử nghiệm ban đầu đều áp dụng kiểu ghế ngồi trước-sau với nắp kính buồng lái dạng bọt nước có khung gia cường (xem các ảnh phía trên).

Phi công thử nghiệm Tex Johnston từng ghi chú lại: "Chiếc B-52, cũng giống như B-47, sử dụng một kết cấu cánh mềm dẻo. Tôi từng tận mắt chứng kiến đầu mút cánh của chiếc máy bay thử nghiệm tải tĩnh B-52 biến dạng dịch chuyển một khoảng tới 32 foot (9,8 m), từ vị trí chịu tải âm 1-G cho đến vị trí chịu tải dương 4-G." Cấu trúc linh hoạt này cho phép "... đôi cánh uốn cong đàn hồi trong điều kiện gió giật mạnh và các mức quá tải cơ động, nhờ đó triệt tiêu các vùng tập trung ứng suất cao và mang lại sự ổn định êm ái hơn cho chuyến bay." Trong một bài cơ động kéo đầu mũi máy bay lên ở mức 3,5-G, "Đầu mút cánh trông như nâng cao khoảng 35 độ so với mặt phẳng vị trí bay thăng bằng."

Trong quá trình thử nghiệm mặt đất vào ngày 29 tháng 11 năm 1951, hệ thống khí nén của chiếc XB-52 gặp sự cố trong bài kiểm tra áp suất tối đa; vụ nổ sau đó đã gây hư hại nghiêm trọng phần mép sau của cánh, đòi hỏi công tác sửa chữa quy mô lớn. Chiếc YB-52, nguyên mẫu XB-52 thứ hai được hoán cải và trang bị nhiều khí tài tác chiến thực tế hơn đã thực hiện chuyến bay đầu tiên vào ngày 15 tháng 4 năm 1952 dưới sự điều khiển của phi công "Tex" Johnston. Chuyến bay thử nghiệm kéo dài 2 giờ 21 phút cất cánh từ Boeing Field gần Seattle, Washington đến Căn cứ Không quân Larson do phi công thử nghiệm Johnston của Boeing và Trung tá Không quân Hoa Kỳ Guy M. Townsend cùng thực hiện. Chiếc XB-52 tiếp bước cất cánh thử nghiệm vào ngày 2 tháng 10 năm 1952. Quy trình nghiên cứu phát triển kỹ lưỡng, bao gồm 670 ngày thử nghiệm trong hầm gió và 130 ngày kiểm tra khí động lực cùng độ đàn hồi khí động, đã mang lại kết quả bay thử nghiệm rất suôn sẻ. Được khích lệ bởi thành công này, USAF đã nâng quy mô đơn đặt hàng lên 282 chiếc B-52.

Chỉ có ba trong số mười ba chiếc B-52A được đặt hàng là thực sự được chế tạo. Toàn bộ ba chiếc này đều được giữ lại cho Boeing để phục vụ chương trình bay thử nghiệm nội bộ của hãng. Vào ngày 9 tháng 6 năm 1952, hợp đồng ký tháng 2 năm 1951 được điều chỉnh bổ sung để đặt hàng máy bay theo các thông số kỹ thuật mới. Mười chiếc cuối cùng, những chiếc máy bay đầu tiên chính thức đi vào phục vụ trực chiến đã được hoàn thiện theo cấu hình biến thể B-52B. Tại buổi lễ xuất xưởng vào ngày 18 tháng 3 năm 1954, Tham mưu trưởng Không quân Hoa Kỳ, Đại tướng Nathan Twining đã phát biểu:

Khẩu súng trường từng là thứ vũ khí vĩ đại nhất trong thời đại của nó. ... và ngày nay, chiếc B-52 này chính là khẩu súng trường của kỷ nguyên hàng không.

Sau B-52B, các biến thể ném bom và trinh sát tiếp tục được cải tiến liên tục, đỉnh cao là biến thể B-52G và phiên bản trang bị động cơ tuốc bin phản lực luồng kép B-52H. Nhằm bảo đảm tiến độ bàn giao nhanh chóng, các dây chuyền sản xuất đã được thiết lập đồng thời tại nhà máy chính ở Seattle và tại cơ sở của Boeing ở Wichita. Hơn 5.000 doanh nghiệp đã tham gia vào nỗ lực sản xuất quy mô khổng lồ này, với 41% khối lượng khung thân máy bay do các nhà thầu phụ chế tạo. Các nguyên mẫu cùng toàn bộ máy bay thuộc các biến thể B-52A, B và C (90 chiếc) đều được lắp ráp tại Seattle. Việc bay thử nghiệm các máy bay chế tạo tại Seattle gặp phải trở ngại do tiếng ồn động cơ phản lực, dẫn đến việc ban hành lệnh giới nghiêm đối với các bài kiểm tra động cơ. Các máy bay sau đó được chuyển sân bay về phía đông 150 dặm (240 km) ngay trong chuyến bay đầu tiên đến Căn cứ Không quân Larson gần Moses Lake, nơi chúng trải qua các đợt thử nghiệm toàn diện.

Khi dây chuyền chế tạo B-47 đi đến hồi kết, nhà máy tại Wichita được chuyển đổi sang sản xuất biến thể B-52D, trong đó nhà máy Seattle chịu trách nhiệm xuất xưởng 101 chiếc và Wichita là 69 chiếc. Cả hai nhà máy tiếp tục hợp tác sản xuất biến thể B-52E (42 chiếc tại Seattle và 58 chiếc tại Wichita) cùng biến thể B-52F (44 chiếc từ Seattle và 45 chiếc từ Wichita). Đối với biến thể B-52G, Boeing quyết định chuyển toàn bộ dây chuyền sản xuất về Wichita vào năm 1957, nhằm giải phóng mặt bằng tại cơ sở Seattle cho các nhiệm vụ khác, đặc biệt là việc chế tạo máy bay chở khách thương mại. Quá trình sản xuất dòng Stratofortress khép lại vào năm 1962 với biến thể B-52H, nâng tổng số máy bay được xuất xưởng lên 742 chiếc, cộng thêm hai nguyên mẫu thử nghiệm ban đầu.

Một biến thể đề xuất phát triển từ B-52H là EB-52H, dự kiến bao gồm 16 khung thân B-52H được hoán cải và tăng cường thêm khả năng gây nhiễu điện tử. Biến thể này nhằm khôi phục năng lực gây nhiễu trên không của USAF vốn đã bị gián đoạn sau khi cho nghỉ hưu dòng máy bay tác chiến điện tử EF-111 Raven. Chương trình đã bị hủy bỏ vào năm 2005 sau khi nguồn ngân sách dành cho hệ thống gây nhiễu ngoài tầm hỏa lực phòng không đối phương (stand-off jammer) bị cắt. Dự án được tái khởi động vào năm 2007 nhưng tiếp tục bị đình chỉ vào đầu năm 2009.

Vào tháng 7 năm 2013, USAF bắt đầu triển khai gói nâng cấp công nghệ trên toàn bộ phi đội máy bay ném bom B-52 mang tên Công nghệ Liên lạc Mạng Chiến thuật (CONECT) nhằm hiện đại hóa hệ thống điện tử, công nghệ liên lạc, máy tính xử lý và điện tử hàng không tại buồng lái. Gói nâng cấp CONECT tích hợp cả phần mềm lẫn phần cứng mới như máy chủ tính toán, modem dữ liệu, khối vô tuyến, đường truyền dữ liệu (data-link), máy thu tín hiệu và các trạm làm việc kỹ thuật số chuyên dụng cho tổ bay. Một cải tiến quan trọng là đài vô tuyến lập trình được bằng phần mềm ngoài tầm nhìn trực tiếp AN/ARC-210 Warrior, cho phép truyền giọng nói, dữ liệu và thông tin thời gian thực trong khi bay giữa các máy bay B-52 với các trung tâm chỉ huy điều hành mặt đất, hỗ trợ truyền nhận dữ liệu tình báo, bản đồ số và phần tử mục tiêu cập nhật liên tục; trước đó, việc thay đổi mục tiêu giữa chuyến bay buộc tổ bay phải ghi chép tọa độ bằng tay. Khối ARC-210 cho phép truyền dữ liệu trực tiếp giữa các hệ thống máy tính với nhau (machine-to-machine), đặc biệt hữu ích trong các nhiệm vụ tuần tra thời gian dài khi mục tiêu có thể đã di dời trước lúc B-52 tiếp cận khu vực. Máy bay cũng có thể tiếp nhận thông tin chỉ thị qua mạng chia sẻ dữ liệu chiến thuật Link-16. Dự án nâng cấp CONECT có tổng kinh phí 1,1 đô la Mỹ tỷ và kéo dài trong nhiều năm. Nguồn vốn ban đầu được bảo đảm cho 30 chiếc B-52; USAF kỳ vọng nâng cấp 10 máy bay mỗi năm, dẫu tiến độ thực tế vẫn chưa được ấn định cụ thể.

Các nâng cấp về vũ khí bao gồm Gói Nâng cấp Khoang Vũ khí Trong thân 1760 (IWBU), giúp tăng 66% tải lượng vũ khí mang bên trong thông qua giao diện kỹ thuật số tiêu chuẩn (MIL-STD-1760) và bệ phóng xoay dạng ổ quay. Dự án IWBU dự kiến tiêu tốn khoảng 313 đô la Mỹ triệu. Khối 1760 IWBU cho phép B-52 chứa được 8 quả bom dẫn đường JDAM 2.000 pound (910 kg), tên lửa hành trình AGM-158B JASSM-ER và tên lửa mồi bẫy gây nhiễu ADM-160C MALD-J bên trong khoang thân. Toàn bộ các hệ thống 1760 IWBU được lên kế hoạch đi vào trực chiến vào tháng 10 năm 2017. Khi đó, chỉ cần hai máy bay ném bom đã có khả năng mang tới 40 vũ khí, thay vì cần ba chiếc B-52 mới mang được 36 vũ khí như trước. Hệ thống 1760 IWBU cho phép phóng các loại bom hoặc tên lửa dẫn đường chính xác trực tiếp từ khoang vũ khí kín trong thân; trước đây, máy bay chỉ có thể gắn các loại đạn này ở các giá treo bên ngoài cánh. Cải tiến này tăng số lượng vũ khí thông minh (JDAM) mà một chiếc B-52 có thể mang vác, đồng thời giảm bớt nhu cầu phải treo bom dưới cánh. Giai đoạn đầu cho phép B-52 mang 24 quả bom dẫn đường cỡ nhỏ GBU-38 loại 500-pound hoặc 20 quả bom GBU-31 loại 2.000-pound, các giai đoạn sau mở rộng sang dòng tên lửa JASSM và MALD. Bên cạnh việc mang được nhiều bom dẫn đường hơn, việc đưa vũ khí vào trong thân thay vì treo ngoài cánh giúp triệt tiêu đáng kể lực cản khí động và tiết kiệm khoảng 15% nhiên liệu tiêu thụ.

Vào năm 2017, Phòng Thí nghiệm Nghiên cứu Không quân Hoa Kỳ đã bắt đầu nghiên cứu phát triển vũ khí laser phòng thủ tự vệ cho dòng máy bay ném bom B-52.

Không quân Hoa Kỳ đã triển khai một gói mời thầu vào năm 2020 mang tên Chương trình Thay thế Động cơ Thương mại B-52 (Commercial Engine Replacement Program - CERP). Cả General Electric và Rolls-Royce North America đều đệ trình đề xuất dự thầu; General Electric chào hàng mẫu động cơ CF34-10 trong khi Rolls-Royce giới thiệu dòng động cơ Rolls-Royce F130. Vào tháng 9 năm 2021, động cơ F130 đã được lựa chọn. Mẫu động cơ F130 đạt lực đẩy 17.000 lbf (75,6 kN), tương đương với các động cơ hiện hành của B-52 (Pratt & Whitney TF33). USAF dự định mua sắm 650 động cơ (608 động cơ lắp trực tiếp thay thế và 42 động cơ dự phòng) cho phi đội gồm 75 máy bay B-52H trong một thỏa thuận trị giá 2,6 tỷ USD; các máy bay sau nâng cấp sẽ được định danh lại thành B-52J.

Vào tháng 7 năm 2026, báo cáo từ Cơ quan Trách nhiệm Giải trình Chính phủ Hoa Kỳ (GAO) chỉ ra rằng "Chương trình Thay thế Động cơ Thương mại" đang bị đội vốn tới 3 tỷ USD do phát sinh chi phí và chậm trễ tiến độ. GAO đã phê bình Không quân Mỹ vì không áp dụng các phương pháp kỹ thuật số hiện đại nhằm kiểm soát tiến độ của chương trình.

B-52 dự kiến sẽ đón nhận một loạt các gói cải tiến song song với quá trình thay thế động cơ. Những nâng cấp này hướng tới hiện đại hóa toàn diện hệ thống cảm biến và các màn hình hiển thị trong buồng lái của B-52. Các hạng mục bao gồm một biến thể mới của đài radar mảng pha quét điện tử chủ động AN/APG-79 mang mã hiệu AN/APQ-188 nhằm thay thế các đài radar quét cơ học đời cũ, làm gọn đường nét khí động học ở mũi máy bay, đồng thời lược bỏ các u lồi chứa hệ thống quan sát quang điện tử/hồng ngoại nhìn về phía trước (EVS). Tháng 10 năm 2022, Boeing đã công bố những hình ảnh đồ họa mô phỏng diện mạo của máy bay sau khi hoàn thành gói nâng cấp này. Gói nâng cấp cũng bổ sung hệ thống liên lạc cải tiến, các giá treo cánh mới, màn hình buồng lái hiện đại và cắt giảm một vị trí thành viên trong tổ bay. Toàn bộ những cải biến toàn diện này sẽ mang mã định danh B-52J. Phiên bản B-52J dự kiến sẽ đạt Năng lực tác chiến ban đầu (IOC) vào năm 2033.

B-52 chia sẻ nhiều điểm tương đồng về mặt công nghệ với mẫu máy bay ném bom chiến lược tiền nhiệm B-47 Stratojet. Cả hai mẫu phi cơ đều sử dụng chung cách bố trí thiết kế cơ bản—như cấu hình cánh xuôi sau cùng các cụm động cơ phản lực đặt trong pod treo dưới cánh, và khoang điều khiển đều tích hợp hệ thống ghế phóng thoát hiểm cho tổ bay. Trên biến thể B-52D, các phi công cùng sĩ quan đối kháng điện tử (ECM) sẽ phóng ghế thoát hiểm hướng lên trên, trong khi tổ bay ở sàn dưới phóng ghế hướng xuống dưới; riêng xạ thủ tháp pháo đuôi, cho đến trước biến thể B-52G, buộc phải vứt bỏ toàn bộ cụm pháo đuôi mới có thể nhảy dù thoát hiểm. Trên các biến thể B-52 đời đầu, vị trí xạ thủ tháp pháo đuôi vẫn đặt theo cách truyền thống ngay tại phần chóp đuôi máy bay, kết hợp cả phương thức ngắm bắn quang học trực quan lẫn radar điều khiển hỏa lực; ở các biến thể sau này, xạ thủ được chuyển lên khoang điều khiển phía trước thân máy bay và việc ngắm bắn pháo đuôi được thực hiện hoàn toàn tự động qua radar, tương tự như cơ chế pháo đuôi của chiếc B-58 Hustler.

Hiện tượng mỏi kết cấu diễn ra nhanh hơn ít nhất tám lần khi máy bay bay ở quỹ đạo tầm thấp so với khi bay hành trình ở trần bay cao, đòi hỏi những đợt đại tu tốn kém nhằm kéo dài tuổi thọ phục vụ. Vào đầu thập niên 1960, chương trình ba giai đoạn mang tên High Stress đã được khởi động nhằm ứng phó với hiện tượng mỏi kết cấu, áp dụng cho các máy bay đạt ngưỡng 2.000 giờ bay. Hàng loạt chương trình tiếp nối đã được triển khai, tiêu biểu như gói gia hạn niên hạn thêm 2.000 giờ cho các khung thân tuyển chọn trong giai đoạn 1966–1968, cùng dự án thay mới toàn diện lớp vỏ kim loại Pacer Plank hoàn tất vào năm 1977. Cấu trúc pod nhiên liệu tích hợp trong cánh (cánh ướt) ứng dụng trên các biến thể G và H thậm chí còn dễ bị mỏi kết cấu hơn, chịu mức ứng suất cơ học trong mỗi chuyến bay cao hơn 60% so với kiểu cánh đời cũ. Bộ cánh này đã được hiệu chỉnh gia cố vào năm 1964 theo đề án ECP 1050. Tiếp sau đó là chương trình thay mới lớp vỏ bọc thân cùng các dầm dọc chịu lực (ECP 1185) vào năm 1966, và chương trình Tăng cường Độ ổn định và Điều khiển Bay cho B-52 (ECP 1195) vào năm 1967. Tình trạng rò rỉ nhiên liệu do các khớp kẹp Marman bị thoái hóa cũng liên tục xảy ra trên mọi biến thể của B-52. Nhằm khắc phục triệt để, toàn bộ các máy bay đều phải trải qua các chương trình khắc phục Blue Band (1957), Hard Shell (1958) và sau cùng là QuickClip (1958). Dự án QuickClip đã bổ sung thêm các đai kẹp an toàn giúp ngăn ngừa nguy cơ mất sạch nhiên liệu thảm khốc nếu khớp kẹp chính bị gãy hỏng. Trần bay thực tế của B-52 theo thông số chính thức là 50.000 foot (15.000 m), song kinh nghiệm tác chiến thực tế cho thấy máy bay rất khó đạt tới độ cao này khi mang đầy tải bom đạn. Theo một nguồn tư liệu: "Độ cao tối ưu cho một phi vụ tác chiến là vào khoảng 43.000 foot (13.000 m), bởi nếu vượt quá trần bay đó tầm hoạt động của máy bay sẽ bị suy giảm rất nhanh."

Vào tháng 9 năm 2006, B-52 trở thành một trong những mẫu máy bay quân sự đầu tiên của Hoa Kỳ thực hiện bay bằng nhiên liệu thay thế. Máy bay cất cánh từ Căn cứ Không quân Edwards với hỗn hợp nhiên liệu tỷ lệ 50/50 gồm nhiên liệu tổng hợp từ Quy trình Fischer–Tropsch (FT) và nhiên liệu phản lực truyền thống JP-8, cấp nhiên liệu thử nghiệm cho hai trong số tám động cơ. Đến ngày 15 tháng 12 năm 2006, một chiếc B-52 khác cất cánh từ căn cứ Edwards với toàn bộ tám động cơ đều vận hành hoàn toàn bằng hỗn hợp nhiên liệu tổng hợp này, đánh dấu lần đầu tiên một phi cơ của USAF vận hành hoàn toàn bằng dòng nhiên liệu pha trộn. Chuyến bay kéo dài bảy giờ đã diễn ra thành công tốt đẹp. Thử nghiệm này nằm trong khuôn khổ Sáng kiến Bảo đảm Nhiên liệu của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, nhằm giảm bớt sự lệ thuộc vào nguồn dầu thô và đạt mục tiêu cung cấp một nửa lượng nhiên liệu hàng không từ các nguồn năng lượng thay thế trước năm 2016. Ngày 8 tháng 8 năm 2007, Bộ trưởng Không quân Michael Wynne đã chính thức ký quyết định chứng nhận phê chuẩn cho phép dòng máy bay B-52H sử dụng hỗn hợp nhiên liệu tổng hợp FT trong các hoạt động tác chiến thường lệ.

Do đặc thù tham số nhiệm vụ của B-52, máy bay chỉ yêu cầu thực hiện các thao tác cơ động ở mức độ vừa phải và không đòi hỏi năng lực thoát khỏi trạng thái rơi xoắn ốc. Chiếc phi cơ sở hữu một bánh lái hướng với dây cung biên dạng tương đối hẹp và nhỏ, mang lại biên độ kiểm soát chuyển động liệng/lắc ngang (yaw) khá hạn chế. Thiết kế ban đầu từng dự định sử dụng kiểu cánh đuôi đứng chuyển động toàn phần, song phương án này đã bị hủy bỏ do những hoài nghi về độ tin cậy của các cơ cấu chấp hành thủy lực. Vì máy bay trang bị tới tám động cơ, hiện tượng lực đẩy bất đối xứng phát sinh khi mất một động cơ trong lúc bay là rất nhỏ và hoàn toàn có thể triệt tiêu hiệu chỉnh được bằng cánh lái hướng hẹp này. Nhằm hỗ trợ cất cánh và hạ cánh trong điều kiện gió tạt ngang, bộ càng đáp chính có thể xoay đổi hướng 20 độ sang mỗi bên tính từ vị trí trung tâm. Tổ bay sẽ chủ động cài đặt trước góc lệch hướng của cụm càng đáp chống gió tạt ngang dựa trên số liệu quan trắc hướng gió đo được từ mặt đất.

Tương tự cánh lái hướng, cánh lái độ cao của máy bay cũng có dây cung biên dạng rất hẹp, khiến B-52 chịu hạn chế về thẩm quyền kiểm soát độ chúc–ngóc. Để tinh chỉnh góc ngóc dài hạn và thay đổi tốc độ bay, máy bay sử dụng một cụm cánh đuôi ngang toàn động (stabilator), trong đó cánh lái độ cao chỉ đảm nhiệm các hiệu chỉnh biên độ nhỏ dựa trên một góc đặt ổn định nhất định. Cụm cánh đuôi ngang này có thể xoay điều chỉnh trong dải góc 13 độ (9 độ ngóc lên, 4 độ chúc xuống) và đóng vai trò sống còn trong các giai đoạn cất cánh và tiếp đất nhằm bù trừ các biến thiên độ ngóc lớn phát sinh do việc mở cánh tà tăng lực nâng.

Các biến thể B-52 ra đời trước dòng G trang bị các cánh liệng kích thước rất nhỏ với sải cánh ngắn xấp xỉ bằng độ dài dây cung cánh. Những cánh liệng nhỏ này (gọi là "feeler ailerons") được dùng để tạo lực phản hồi xúc giác lên cần lái của phi công và để vi chỉnh trục lăn trong các thao tác vận hành phức tạp đòi hỏi độ chuẩn xác cao như tiếp nhiên liệu trên không. Do cánh chính mỏng và dễ bị biến dạng vặn xoắn dưới tải trọng khí động, các cánh liệng thông thường bố trí ở mép ngoài cánh sẽ bị mất hiệu lực kiểm soát và do đó không thể ứng dụng được. Nói cách khác, việc kích hoạt cánh liệng truyền thống sẽ làm cánh máy bay bị xoắn vặn ngược lại, triệt tiêu khả năng kiểm soát góc lăn. Thay vào đó, sáu tấm spoileron (cánh cản kết hợp cánh liệng) bố trí trên mỗi cánh đảm nhận phần lớn việc kiểm soát góc lăn. Trên các biến thể B-52G đời sau, nhà sản xuất đã lược bỏ hoàn toàn cánh liệng và bổ sung thêm một tấm spoileron trên mỗi cánh. Phần vì thiếu vắng cánh liệng cơ học, các biến thể B-52G và H có xu hướng dễ bị rơi vào trạng thái mất ổn định lắc đảo Hà Lan (Dutch roll) hơn.

Những trục trặc kéo dài trên các hệ thống điện tử hàng không đã được khắc phục qua chương trình Jolly Well hoàn thành vào năm 1964, giúp cải tiến các mô-đun của máy tính dẫn đường ném bom AN/ASQ-38 cùng máy tính địa hình. Gói nâng cấp hệ thống phát hiện và ghi nhận sự cố MADREC (Malfunction Detection and Recording) trang bị trên hầu hết máy bay vào năm 1965 cho phép tự động phát hiện các lỗi hỏng hóc trong tổ hợp máy tính điện tử hàng không và hệ thống điều khiển vũ khí, đồng thời đóng vai trò then chốt trong việc kiểm soát các tên lửa AGM-28 Hound Dog. Năng lực đối kháng điện tử của B-52 tiếp tục được củng cố với các chương trình nâng cấp Rivet Rambler (1971) và Rivet Ace (1973).

Để tăng cường hiệu năng tác chiến tầm thấp, Hệ thống Quan sát Quang điện tử (EVS) AN/ASQ-151 bao gồm một đài truyền hình mức ánh sáng thấp AN/AVQ-22 kết hợp với cảm biến hồng ngoại nhìn về phía trước (FLIR) AN/AAQ-6 đặt trong các u lồi khí động dưới mũi máy bay đã được lắp đặt trên các biến thể B-52G và H từ năm 1972 đến 1976. Năng lực dẫn đường của B-52 sau đó được nâng cấp bổ sung với việc tích hợp hệ thống định vị vệ tinh GPS vào thập niên 1980. Mẫu máy tính số IBM AP-101, loại khí tài cũng được trang bị trên máy bay ném bom Rockwell B-1 Lancer và tàu con thoi đóng vai trò là máy tính trung tâm chính của B-52.

Vào năm 2007, pod chỉ thị mục tiêu LITENING đã được tích hợp cho B-52, giúp nâng cao hiệu quả diệt mục tiêu mặt đất bằng nhiều loại vũ khí tấn công ngoài tầm phòng không điểm nhờ hệ thống dẫn đường bằng laser, cảm biến hồng ngoại nhìn về phía trước (FLIR) độ phân giải cao cùng camera cảm biến CCD dùng để ghi lại hình ảnh mục tiêu thời gian thực. Các pod khí tài LITENING cũng được trang bị rộng rãi trên nhiều chủng loại phi cơ chiến đấu khác của Mỹ như McDonnell Douglas F/A-18 Hornet, General Dynamics F-16 Fighting Falcon và McDonnell Douglas AV-8B Harrier II.

Khả năng mang tới 20 tên lửa hạt nhân AGM-69 SRAM đã được bổ sung cho các biến thể G và H bắt đầu từ năm 1971. Để tăng cường hơn nữa năng lực tấn công, máy bay được tích hợp thêm các loại tên lửa hành trình phóng từ trên không (ALCM). Sau quá trình thử nghiệm đánh giá cả hai đề án Boeing AGM-86 ALCM do Không quân hậu thuẫn lẫn General Dynamics AGM-109 Tomahawk do Hải quân ủng hộ, dòng tên lửa AGM-86B đã được lựa chọn để trang bị cho B-52 (và về sau là cả B-1 Lancer). Tổng cộng 194 chiếc B-52G và H đã được nâng cấp hoán cải để triển khai AGM-86, mang theo 12 quả tên lửa trên các giá treo dưới cánh; trong đó 82 chiếc B-52H tiếp tục được cải tiến để mang thêm 8 tên lửa khác trên bệ phóng xoay dạng ổ quay lắp trong khoang ném bom. Để tuân thủ các quy định của Hiệp ước SALT II, đòi hỏi các máy bay có năng lực mang tên lửa hành trình phải có dấu hiệu nhận dạng trực quan rõ ràng từ vệ tinh do thám những chiếc B-52G trang bị tên lửa hành trình đã được thiết kế thêm phần ốp khí động học đặc trưng tại gốc cánh. Do toàn bộ phi đội B-52H đều mặc định nằm trong diện hoán cải, dòng máy bay này không bắt buộc phải sửa đổi diện mạo bên ngoài. Năm 1990, dòng tên lửa hành trình tàng hình AGM-129 ACM chính thức đi vào biên chế; dẫu được phát triển với mục đích thay thế hoàn toàn AGM-86, chi phí chế tạo đắt đỏ cùng sự kết thúc của Chiến tranh Lạnh đã khiến quy mô sản xuất bị thu hẹp xuống chỉ còn 450 quả; khác với AGM-86, không có biến thể mang đầu đạn quy ước thông thường nào của dòng tên lửa này được chế tạo. B-52 từng dự kiến được hiệu chỉnh để tích hợp loại vũ khí AGM-137 TSSAM của Northrop Grumman, song dự án tên lửa này sau đó đã bị đình chỉ do chi phí phát triển quá cao.

Những chiếc B-52G không chuyển đổi sang cấu hình mang tên lửa hành trình đã trải qua hàng loạt đợt cải tiến nhằm nâng cao hiệu quả ném bom quy ước. Chúng được lắp đặt Hệ thống Quản lý Vũ khí Quy ước Tích hợp (ICSMS) mới cùng các giá treo cánh nâng cấp có khả năng chịu tải bom lớn hơn hoặc mang các trang bị nặng hơn so với các giá treo ngoài trước đây. 30 chiếc B-52G tiếp tục được hoán cải để mang tối đa 12 quả tên lửa chống hạm AGM-84 Harpoon mỗi chiếc, trong khi 12 chiếc B-52G khác được cấu hình để triển khai tên lửa không đối đất tấn công ngoài tầm phòng không điểm AGM-142 Have Nap. Khi dòng B-52G chính thức nghỉ hưu vào năm 1994, một kế hoạch khẩn cấp đã được phê duyệt nhằm khôi phục tạm thời khả năng triển khai Harpoon và Have Nap, với bốn máy bay được hoán cải mang Harpoon và bốn chiếc mang Have Nap theo khuôn khổ chương trình Rapid Eight.

Chương trình Hoán cải Nâng cao Vũ khí Quy ước (CEM) đã mang lại cho B-52H khả năng tác chiến vũ khí quy ước toàn diện hơn, bổ sung các giá treo vũ khí dưới cánh cải tiến tương tự loại dùng trên các phiên bản B-52G ném bom thông thường, tích hợp tên lửa Harpoon và Have Nap, đồng thời mở rộng năng lực mang các loại vũ khí thế hệ mới bao gồm bom dẫn đường JDAM và bom rải có hiệu chỉnh theo sức gió (WCMD), bom lượn AGM-154 JSOW cùng tên lửa hành trình AGM-158 JASSM. Chương trình CEM cũng trang bị các máy vô tuyến liên lạc mới, tích hợp Hệ thống Định vị Toàn cầu (GPS) vào tổ hợp dẫn đường của phi cơ, đồng thời thay thế cụm cảm biến FLIR dưới mũi bằng một khối khí tài hiện đại hơn. Đã có 47 chiếc B-52H được nâng cấp theo gói CEM tính đến năm 1996, và thêm 19 chiếc nữa hoàn thành trước cuối năm 1999.

Vào khoảng năm 2010, Bộ tư lệnh Chiến lược Hoa Kỳ đã dừng phân bổ bom hạt nhân rơi tự do B61 và B83 cho B-52, và trong các đề xuất ngân sách sau đó chỉ còn phân công dòng oanh tạc cơ B-2 đảm nhiệm vai trò mang các loại bom hạt nhân chiến lược này. Bom hạt nhân rơi tự do bị rút khỏi danh mục vũ khí của B-52 do dòng máy bay này được đánh giá là không còn đủ khả năng sống sót để xuyên phá qua mạng lưới phòng không hiện đại, thay vào đó lực lượng chuyển sang dựa hoàn toàn vào tên lửa hành trình hạt nhân và tập trung mở rộng vai trò cường kích vũ khí quy ước. Sổ tay "Quy tắc An toàn cho Máy bay Ném bom Chiến lược Hoa Kỳ" ban hành năm 2019 sau đó đã tái xác nhận việc loại bỏ các loại bom rơi tự do B61-7 và B83-1 khỏi cấu hình vũ khí phê chuẩn của B-52H.

Bắt đầu từ năm 2016, Boeing tiến hành hiện đại hóa các bệ phóng xoay trong khoang thân sang giao diện kết nối kỹ thuật số MIL-STD-1760, cho phép máy bay mang các loại bom thông minh ngay trong thân vốn trước đây chỉ có thể treo ngoài cánh.

Mặc dù B-1 Lancer sở hữu mức tải trọng vũ khí tối đa trên lý thuyết lớn hơn (đạt 75.000 pound (34.000 kg) so với mức 70.000 pound (32.000 kg) của B-52), cả hai mẫu oanh tạc cơ hiếm khi cất cánh với tải trọng cực đại. Khối lượng vũ khí nặng nhất mà B-52 từng mang trong tác chiến là cơ số đầy đủ tên lửa AGM-86B với tổng trọng lượng 62.660 pound (28.420 kg). Dòng B-1 có không gian khoang bom trong thân rộng hơn để chứa được nhiều bom GBU-31 JDAM và tên lửa JASSM hơn, song B-52 sau khi được nâng cấp bệ phóng xoay vũ khí quy ước lại có thể mang được số lượng nhiều hơn đối với các biến thể JDAM khác.

Dòng tên lửa siêu thanh AGM-183A cùng chương trình Vũ khí Tấn công Ngoài tầm Phòng không Tầm xa (LRSO) mẫu tên lửa hành trình phóng từ máy bay mang đầu đạn hạt nhân tương lai sẽ được tích hợp vào kho vũ khí của B-52 trong thời gian tới.

Tám động cơ của B-52 được ghép thành từng cặp đặt trong các vỏ bọc động cơ (pod) và treo trên bốn giá đỡ nhô ra phía trước bên dưới mép trước cánh. Cách bố trí giá treo cẩn trọng này cũng cho phép chúng đóng vai trò như các hàng rào cánh, giúp làm chậm thời điểm xuất hiện hiện tượng thất tốc. Hai nguyên mẫu đầu tiên là XB-52 và YB-52 đều sử dụng các động cơ tuốc bin phản lực thử nghiệm Pratt & Whitney YJ57-P-3, mỗi chiếc đạt lực đẩy tĩnh 8.700 pound lực (39 kN).

Các máy bay biến thể B-52A được trang bị động cơ tuốc bin phản lực Pratt & Whitney J57-P-1W, cung cấp lực đẩy thô (không phun nước) 10.000 pound lực (44 kN) và có thể tăng lên mức 11.000 pound lực (49 kN) trong khoảng thời gian ngắn nhờ hệ thống phun nước. Lượng nước này được chứa trong một thùng dung tích 360 galông Mỹ (300 gal Anh; 1.400 L) bố trí ở phần thân sau.

Các biến thể B-52B, C, D và E sử dụng dòng động cơ Pratt & Whitney J57-P-29W, J57-P-29WA hoặc J57-P-19W, tất cả đều đạt mức lực đẩy danh định 10.500 lbf (47 kN). Trong khi đó, các biến thể B-52F và G được trang bị động cơ tuốc bin phản lực Pratt & Whitney J57-P-43WB, mỗi chiếc cho lực đẩy tĩnh 13.750 pound lực (61,2 kN) khi kích hoạt chế độ phun nước làm mát.

Vào ngày 9 tháng 5 năm 1961, phiên bản B-52H bắt đầu được bàn giao cho USAF với dòng động cơ tuốc bin phản lực luồng kép Pratt & Whitney TF33-P-3 đốt sạch hơn và giảm tiếng ồn, sản sinh lực đẩy tối đa 17.100 pound lực (76 kN).

Trong một nghiên cứu thực hiện cho USAF vào giữa thập niên 1970, Boeing đã tiến hành khảo sát phương án thay thế động cơ, chuyển đổi sang kết cấu cánh mới cùng các cải tiến khác nhằm nâng cấp phi đội B-52G/H như một giải pháp thay thế dự phòng cho dòng B-1A khi đó đang trong giai đoạn phát triển.

Năm 1996, Rolls-Royce và Boeing đã đồng đệ trình đề xuất lắp cho mỗi chiếc B-52 bốn động cơ Rolls-Royce RB211 theo hình thức thuê tài chính. Phương án này dự kiến thay thế tám động cơ Pratt & Whitney TF33 (tổng lực đẩy 136.000 lbf (600 kN)) bằng bốn động cơ RB211-535E4 (tổng lực đẩy 172.400 lbf (767 kN)), giúp mở rộng tầm bay và giảm mức tiêu thụ nhiên liệu. Tuy nhiên, bản phân tích của USAF vào năm 1997 kết luận rằng mức tiết kiệm ước tính 4,7 đô la Mỹ tỷ của Boeing sẽ không thể đạt được, và việc tái trang bị động cơ thay vào đó sẽ tiêu tốn thêm 1,3 đô la Mỹ tỷ so với việc tiếp tục duy trì các động cơ hiện hành, xuất phát từ các khoản chi phí lớn ban đầu cho khâu mua sắm và tái cấu trúc dây chuyền công cụ.

Quyết định từ chối thay thế động cơ năm 1997 của USAF sau đó đã bị bác bỏ trong bản báo cáo năm 2003 của Hội đồng Khoa học Quốc phòng Hoa Kỳ (DSB). DSB hối thúc USAF nhanh chóng tiến hành thay động cơ cho máy bay mà không được trì hoãn thêm, khẳng định việc này không những tiết kiệm đáng kể kinh phí mà còn giúp giảm khí thải nhà kính, đồng thời gia tăng tầm bay và thời gian tuần tra của máy bay; những kết luận này hoàn toàn trùng khớp với kết quả nghiên cứu độc lập do Quốc hội tài trợ tiến hành năm 2003. Chỉ trích bản phân tích chi phí trước đó của Không quân, DSB chỉ ra rằng USAF đã bỏ qua chi phí tiếp dầu trên không; DSB ước tính chi phí tiếp nhiên liệu trên không lên tới $17,50 trên galông Mỹ ($4,62/l), trong khi USAF đã không tính đến chi phí vận chuyển nhiên liệu nên chỉ định giá nhiên liệu ở mức $1,20 trên galông Mỹ ($0,32/l).

Vào ngày 23 tháng 4 năm 2020, USAF đã phát hành bản yêu cầu đề xuất mua sắm 608 động cơ thương mại cùng các phụ tùng và thiết bị hỗ trợ, với kế hoạch trao hợp đồng vào tháng 5 năm 2021. Tham gia Chương trình Thay thế Động cơ Thương mại (CERP) này gồm có General Electric với các mẫu tuốc bin phản lực luồng kép CF34-10 và Passport, Pratt & Whitney với dòng PW800, cùng Rolls-Royce với mẫu BR725 mang định danh quân sự F130. Ngày 24 tháng 9 năm 2021, USAF chính thức công bố Rolls-Royce F130 là mẫu động cơ trúng thầu và thông báo kế hoạch mua 650 động cơ (608 động cơ thay thế trực tiếp và 42 động cơ dự phòng) với giá trị hợp đồng 2,6 đô la Mỹ tỷ.

Khác với các phương án trước đây từng đề xuất giảm số lượng động cơ từ tám xuống bốn, chương trình hoán cải động cơ F130 vẫn giữ nguyên cấu hình tám động cơ trên B-52. Mặc dù cấu hình bốn động cơ sẽ tiết kiệm hơn, việc hoán cải kết cấu khung thân để vận hành với bốn động cơ sẽ đòi hỏi thêm nhiều thay đổi phức tạp đối với hệ thống của máy bay cũng như các bề mặt điều khiển (đặc biệt là bánh lái hướng), từ đó làm tăng thời gian, chi phí và độ phức tạp kỹ thuật của toàn bộ dự án. Những chiếc B-52H được trang bị động cơ Rolls-Royce F130 mới sẽ được mang định danh nâng cấp là "B-52J".

Mặc dù B-52A là biến thể sản xuất hàng loạt đầu tiên, những chiếc máy bay này chỉ được sử dụng riêng cho mục đích bay thử nghiệm. Phiên bản phục vụ tác chiến thực tế đầu tiên là B-52B, vốn được phát triển song song với các nguyên mẫu từ năm 1951. Thực hiện chuyến bay đầu tiên vào tháng 12 năm 1954, chiếc B-52B mang số xê-ri Không quân 52-8711 đã chính thức đi vào biên chế hoạt động tại Không đoàn Oanh tạc Hạng nặng số 93 (93rd BW) đóng tại Căn cứ Không quân Castle, California, vào ngày 29 tháng 6 năm 1955. Không đoàn này đạt trạng thái sẵn sàng trực chiến vào ngày 12 tháng 3 năm 1956. Quy trình huấn luyện các tổ bay B-52 bao gồm 5 tuần học lý thuyết trên mặt đất và 4 tuần bay thực hành, tích lũy từ 35 đến 50 giờ bay trên không. Những chiếc B-52B mới xuất xưởng này đã thay thế trực tiếp các máy bay B-36 theo tỷ lệ một đổi một.

Giai đoạn đầu vận hành gặp phải vô số trở ngại; bên cạnh các thiếu hụt về chuỗi cung ứng vật tư còn xuất hiện hàng loạt vấn đề kỹ thuật. Bãi đỗ và đường lăn bị lún nứt, xuống cấp nghiêm trọng dưới tải trọng nặng nề của phi cơ, hệ thống nhiên liệu thường xuyên bị rò rỉ và đóng băng, trong khi các máy tính ném bom và điều khiển hỏa lực hoạt động thiếu ổn định. Thiết kế buồng lái hai tầng gây ra bài toán hóc búa về điều hòa nhiệt độ – khoang phi công ở tầng trên bị hun nóng bởi ánh nắng mặt trời, trong khi trắc thủ quan sát và sĩ quan dẫn đường ở sàn dưới phải ngồi trên mặt sàn lạnh buốt như băng. Do đó, việc thiết lập mức nhiệt độ dễ chịu cho các phi công sẽ khiến các thành viên tổ bay ở tầng dưới bị cóng rét, ngược lại, nhiệt độ ấm áp phù hợp cho sàn dưới lại khiến khoang lái phía trên quá ngột ngạt. Các động cơ J57 bộc lộ độ tin cậy kém; sự cố hỏng máy phát điện xoay chiều đã dẫn tới vụ tai nạn chết người đầu tiên của B-52 vào tháng 2 năm 1956; hệ quả là toàn bộ phi đội đã bị đình chỉ bay tạm thời. Đến tháng 7 cùng năm, các trục trặc về hệ thống nhiên liệu và thủy lực tiếp tục khiến dòng B-52 bị cấm bay một lần nữa. Để đối phó với các thách thức bảo trì, USAF đã thành lập các đội cơ động "Sky Speed" gồm 50 nhà thầu kỹ thuật tại mỗi căn cứ B-52 để thực hiện công tác bảo dưỡng và kiểm tra định kỳ, tiêu tốn trung bình một tuần cho mỗi máy bay.

Vào ngày 21 tháng 5 năm 1956, một chiếc B-52B (số hiệu 52–13) đã thả một quả bom hạt nhân Mk-15 xuống Rạn san hô vòng Bikini trong đợt thử nghiệm mang mật danh Cherokee. Đây là quả vũ khí nhiệt hạch đầu tiên được thả từ máy bay trong lịch sử. Chiếc máy bay này hiện đang được lưu giữ trưng bày tại Bảo tàng Quốc gia về Lịch sử và Khoa học Hạt nhân ở Albuquerque, New Mexico. Từ ngày 24 đến ngày 25 tháng 11 năm 1956, bốn chiếc B-52B của Không đoàn 93 và bốn chiếc B-52C của Không đoàn 42 đã thực hiện chuyến bay không nghỉ vòng quanh chu vi lục địa Bắc Mỹ trong khuôn khổ Chiến dịch Quick Kick, hoàn thành quãng đường 15.530 dặm (13.500 nmi; 24.990 km) trong 31 giờ 30 phút. SAC ghi nhận rằng thời gian hành trình hoàn toàn có thể rút ngắn từ 5 đến 6 giờ nếu bốn đợt tiếp dầu trên không được thực hiện bởi các máy bay tiếp dầu phản lực tốc độ cao thay vì dòng máy bay cánh quạt Boeing KC-97 Stratofreighter. Nhằm phô diễn tầm vươn chiến lược toàn cầu của B-52, từ ngày 16 đến ngày 18 tháng 1 năm 1957, ba chiếc B-52B đã thực hiện một chuyến bay không nghỉ vòng quanh thế giới trong khuôn khổ Chiến dịch Power Flite, vượt qua quãng đường 24.325 dặm (21.138 nmi; 39.147 km) trong 45 giờ 19 phút (đạt tốc độ bình quân 536,8 mph hay 863,9 km/h) nhờ nhiều lần được tiếp dầu trên không bởi các máy bay KC-97.

B-52 liên tiếp thiết lập nhiều kỷ lục thế giới trong các năm sau đó. Ngày 26 tháng 9 năm 1958, một chiếc B-52D lập kỷ lục thế giới về tốc độ đạt 560,705 dặm Anh trên giờ (487,239 kn; 902,367 km/h) trên một đường bay khép kín cự ly 10.000 kilômét (6.200 dặm; 5.400 hải lý) ở trạng thái không mang tải trọng vũ khí. Trong cùng ngày, một chiếc B-52D khác cũng xác lập kỷ lục tốc độ thế giới 597,675 dặm Anh trên giờ (519,365 kn; 961,865 km/h) trên đường bay khép kín 5.000 kilômét (3.100 dặm; 2.700 hải lý) không mang tải. Ngày 14 tháng 12 năm 1960, một chiếc B-52G lập kỷ lục cự ly bay thế giới khi bay liên tục không cần tiếp nhiên liệu trên quãng đường dài 10.078,84 dặm (8.758,27 nmi; 16.220,32 km); hành trình kéo dài 19 giờ 44 phút (tốc độ trung bình 510,75 mph hay 821,97 km/h). Từ ngày 10 đến ngày 11 tháng 1 năm 1962, một chiếc B-52H (số hiệu 60–40) đã phá vỡ kỷ lục của B-52 lập hai năm trước đó khi bay không tiếp dầu từ Căn cứ không quân Kadena, Tỉnh Okinawa, Nhật Bản, đến Căn cứ không quân Torrejón, Tây Ban Nha, hoàn thành chặng đường kỷ lục thế giới 12.532,28 dặm (10.890,25 nmi; 20.168,75 km). Đường bay này đã bay qua không phận Seattle, Fort Worth và quần đảo Azores.

Khi B-52 chính thức đi vào hoạt động, Bộ tư lệnh Không quân Chiến lược (SAC) dự định sử dụng mẫu máy bay này để răn đe và đối trọng với lực lượng quân sự khổng lồ đang trên đà hiện đại hóa của Liên Xô. Trong bối cảnh Liên Xô liên tục củng cố và nâng cao năng lực hạt nhân, việc tiêu diệt hoặc "vô hiệu hóa" các lực lượng đảm nhiệm đòn tấn công hạt nhân của đối phương (như máy bay ném bom, trận địa tên lửa) đã trở thành mục tiêu mang tính sống còn về mặt chiến lược. Chính quyền Eisenhower hoàn toàn tán đồng sự chuyển hướng trọng tâm này; vào năm 1954, Tổng thống bày tỏ chủ trương ưu tiên tập kích các mục tiêu quân sự hơn là các mục tiêu dân sự, nguyên tắc này sau đó được tái khẳng định trong Kế hoạch Tác chiến Tích hợp Thống nhất (SIOP), bản kế hoạch hành động chiến lược toàn diện trong kịch bản nổ ra chiến tranh hạt nhân.

Suốt thời kỳ Chiến tranh Lạnh, các máy bay B-52 cùng nhiều dòng oanh tạc cơ chiến lược khác của Mỹ đã thực hiện các phi vụ tuần tra cảnh giới hạt nhân liên tục trên không dưới các mật danh như Head Start, Chrome Dome, Hard Head, Round Robin và Giant Lance. Các oanh tạc cơ thường xuyên bay lượn chờ ở trần bay cao sát biên giới Liên Xô nhằm duy trì khả năng tung đòn phủ đầu chớp nhoáng hoặc trả đũa hạt nhân hủy diệt khi xung đột bùng nổ. Những chuyến bay tuần tra duy trì trạng thái báo động chiến đấu trên không này tạo thành một mắt xích cốt lõi trong chiếc ô răn đe hạt nhân của Hoa Kỳ, giữ vai trò ngăn ngừa nguy cơ nổ ra chiến tranh toàn diện giữa Mỹ và Liên Xô theo học thuyết Hủy diệt tương hỗ (MAD).

Trước sự trỗi dậy vào cuối thập niên 1950 của các hệ thống tên lửa đất đối không (SAM) có khả năng đe dọa các mục tiêu bay ở trần bay cao, mà minh chứng thực tế rõ ràng nhất là Sự cố U-2 năm 1960, phương thức tác chiến dự kiến của B-52 đã phải thay đổi sang vai trò máy bay ném bom đột kích bám địa hình trong kịch bản tiến công Liên Xô, do chiến thuật lợi dụng địa hình che chắn là phương pháp hữu hiệu giúp ẩn mình khỏi sóng radar cảnh giới và triệt tiêu mối đe dọa từ tên lửa SAM. Theo kế hoạch tác chiến, máy bay sẽ bay tiếp cận mục tiêu ở tốc độ 400–440 mph (640–710 km/h) và cắt thả vũ khí từ độ cao 400 ft (120 m) hoặc thấp hơn nữa. Dù ban đầu không được thiết kế cho nhiệm vụ bay luồn lách tầm thấp, độ linh hoạt vượt trội của khung thân B-52 đã giúp dòng máy bay này phục vụ lâu hơn hẳn nhiều mẫu phi cơ dự kiến kế nhiệm nó khi bản chất của chiến tranh đường không thay đổi. Kích thước khung thân đồ sộ của B-52 cho phép liên tục tích hợp hàng loạt cải tiến thiết kế, bổ sung khí tài mới cùng nhiều gói hoán cải tác chiến xuyên suốt vòng đời phục vụ.

Vào tháng 11 năm 1959, nhằm nâng cao năng lực chiến đấu của phi cơ trước môi trường tác chiến chiến lược đang biến động nhanh chóng, SAC đã khởi động chương trình cải tiến mang tên Big Four (còn gọi là Modification 1000) dành cho toàn bộ các máy bay B-52 trực chiến ngoại trừ các phiên bản B đời đầu. Dự án hoàn tất vào năm 1963. Bốn hạng mục nâng cấp cốt lõi bao gồm: khả năng mang phóng tên lửa hạt nhân ngoài tầm phòng không AGM-28 Hound Dog và đạn bẫy mồi ADM-20 Quail; tổ hợp đối kháng điện tử (ECM) tiên tiến; cùng các gói nâng cấp khung thân và điều khiển phục vụ nhiệm vụ ngăn chặn tầm thấp (dưới 500 foot hay 150 m) trong mọi điều kiện thời tiết nhằm vượt qua mạng lưới phòng không tên lửa ngày càng dày đặc của Liên Xô.

Bước sang thập niên 1960, những quan ngại về giới hạn niên hạn bay an toàn của phi đội bắt đầu xuất hiện. Hàng loạt đề án phát triển nhằm thay thế B-52 như Convair B-58 Hustler và North American XB-70 Valkyrie hoặc đã bị hủy bỏ, hoặc bộc lộ nhiều điểm không đáp ứng được các yêu cầu tác chiến mới; điều này khiến mẫu B-52 cũ tiếp tục phải gánh vác vai trò oanh tạc cơ chủ lực thay vì được thay thế theo lộ trình dự kiến. Ngày 19 tháng 2 năm 1965, Tướng Curtis E. LeMay đã điều trần trước Quốc hội Hoa Kỳ rằng việc thiếu vắng một chương trình máy bay ném bom kế cận B-52 tiềm ẩn nguy cơ nghiêm trọng: "Những chiếc B-52 rồi sẽ rã rời ra trước khi chúng ta kịp có một mẫu máy bay nào khác thay thế chúng." Các dòng máy bay khác, chẳng hạn như General Dynamics F-111 Aardvark, về sau đã được huy động để bổ trợ cho B-52 trong các nhiệm vụ mà dòng pháo đài bay này không thực sự vượt trội, tiêu biểu là các bài bay đột kích xuyên phá tầm thấp ở tốc độ siêu âm.

Trước tình hình leo thang tại Đông Nam Á, 28 chiếc B-52F đã được lắp các giá treo ngoài để mang 24 quả bom loại 750 pound (340 kg) theo khuôn khổ dự án South Bay vào tháng 6 năm 1964; thêm 46 máy bay khác tiếp tục trải qua nâng cấp tương tự theo dự án Sun Bath. Tháng 3 năm 1965, Hoa Kỳ phát động Chiến dịch Sấm Rền. Phi vụ tác chiến đầu tiên, mang tên Chiến dịch Arc Light, do các máy bay B-52F thực hiện vào ngày 18 tháng 6 năm 1965, khi 30 pháo đài bay thuộc các Phi đoàn Oanh tạc số 9 và 441 tập kích một căn cứ của quân Giải phóng gần huyện Bến Cát ở miền Nam Việt Nam. Đợt máy bay đầu tiên tiếp cận điểm hẹn quy định quá sớm; trong quá trình cơ động giữ vị trí trong đội hình, hai chiếc B-52 đã va chạm trên không, dẫn đến tổn thất cả hai máy bay cùng tám thành viên tổ bay. Những chiếc còn lại, trừ một máy bay phải quay đầu do trục trặc kỹ thuật, tiếp tục hành trình hướng về mục tiêu. 27 chiếc Stratofortress đã trút bom xuống một khu vực mục tiêu kích thước một nhân hai dặm (1,6 nhân 3,2 km) từ độ cao khoảng 19.000 và 22,000 foot (5.791,200 và 6,706 m), với chỉ hơn 50% lượng bom rơi trúng phạm vi chỉ định. Đội hình bay sau đó quay trở về Căn cứ Không quân Andersen, ngoại trừ một chiếc gặp sự cố điện phải hạ cánh khẩn cấp xuống Căn cứ Không quân Clark, kết thúc phi vụ kéo dài 13 giờ. Đợt đánh giá sau oanh kích do các toán binh sĩ Quân lực Việt Nam Cộng hòa cùng cố vấn Mỹ tiến hành ghi nhận dấu vết cho thấy lực lượng đối phương đã rút khỏi khu vực trước cuộc tập kích; xuất hiện nghi vấn nội bộ lực lượng miền Nam đã làm lộ thông tin tình báo do có sự tham gia của các đơn vị Quân lực Việt Nam Cộng hòa trong khâu kiểm tra hiện trường.

Bắt đầu từ cuối năm 1965, một số lượng lớn máy bay B-52D trải qua gói sửa đổi Big Belly nhằm tăng dung tích khoang chứa bom phục vụ các chiến dịch ném bom rải thảm. Trong khi tải trọng giá treo ngoài cánh giữ nguyên 24 quả bom loại 500 pound (230 kg) hoặc 750 pound (340 kg), sức chứa khoang trong thân tăng vọt từ 27 lên 84 quả bom cỡ 500 lb (230 kg), hoặc từ 27 lên 42 quả bom cỡ 750 lb (340 kg). Gói hoán cải này nâng tổng tải lượng bom mang theo lên tới 60.000 pound (27.000 kg) với 108 quả bom. Nhờ đó, mỗi chiếc B-52D có thể mang nhiều hơn biến thể B-52F tới 22.000 pound (10.000 kg) bom đạn. Được thiết kế nhằm thay thế B-52F, các máy bay B-52D cải tiến bắt đầu tham chiến từ tháng 4 năm 1966 xuất kích từ Căn cứ Không quân Andersen trên đảo Guam. Mỗi phi vụ ném bom kéo dài từ 10 đến 12 giờ và phải thực hiện tiếp dầu trên không từ các máy bay KC-135 Stratotanker. Đến mùa xuân năm 1967, B-52 bắt đầu xuất kích trực tiếp từ Sân bay U-Tapao ở Thái Lan, giúp rút ngắn hành trình và không còn yêu cầu tiếp dầu trên không.

B-52 cũng được triển khai tham chiến trong Trận Ia Drang vào tháng 11 năm 1965, đánh dấu lần đầu tiên dòng máy bay chiến lược này được sử dụng cho vai trò chi viện hỏa lực chiến thuật trên chiến trường.

Vào ngày 22 tháng 11 năm 1972, một chiếc B-52D (số hiệu 55–110) xuất kích từ U-Tapao đã bị tên lửa phòng không SAM đánh trúng trong đợt tập kích vào Vinh. Tổ bay buộc phải bỏ máy bay nhảy dù thoát hiểm trên không phận Thái Lan. Đây là chiếc B-52 đầu tiên bị hỏa lực đối phương bắn hạ trong cuộc chiến.

Đỉnh điểm các đợt tập kích của B-52 tại Việt Nam là Chiến dịch Linebacker II (còn được gọi là cuộc ném bom Giáng sinh), diễn ra từ ngày 18 đến 29 tháng 12 năm 1972, với sự tham gia của nhiều đợt sóng B-52 (chủ yếu là biến thể D, cùng một số máy bay biến thể G không có thiết bị gây nhiễu chuyên dụng và mang tải trọng bom hạn chế hơn). Trong 12 ngày đêm, các phi đội B-52 đã thực hiện 729 phi vụ và trút 15.237 tấn bom xuống Hà Nội, Hải Phòng cùng nhiều mục tiêu khác trên khắp miền Bắc Việt Nam. Ban đầu có 42 chiếc B-52 được huy động tham chiến; tuy nhiên, quân số thực tế tham gia thường xuyên gấp đôi con số này. Trong Chiến dịch Linebacker II, phía Mỹ ghi nhận 15 chiếc B-52 bị bắn rơi, 5 chiếc bị hư hỏng nặng (một chiếc rơi tại Lào), và 5 chiếc chịu hư hại mức độ trung bình. Tổng cộng có 25 thành viên phi đoàn thiệt mạng trong các vụ tổn thất này. Tính chung toàn cuộc chiến, Không quân Hoa Kỳ mất tổng cộng 31 chiếc B-52, trong đó có 10 chiếc bị bắn hạ trên vùng trời miền Bắc Việt Nam. Ở phía đối diện, Việt Nam tuyên bố hạ được 34 máy bay B-52 (tính cả những chiếc bị bắn trúng, có 23 máy bay bị bắn hạ trực tiếp) chỉ riêng trong Chiến dịch Linebacker II và 31 máy bay B-52 khác trong suốt cuộc chiến.

Trong Chiến tranh Việt Nam, các xạ thủ súng máy đuôi của B-52D được ghi nhận đã bắn hạ hai chiếc MiG-21 "Fishbed". Ngày 18 tháng 12 năm 1972, chiếc B-52 của xạ thủ đuôi, Trung sĩ Samuel O. Turner, vừa hoàn tất đợt cắt bom trong Chiến dịch Linebacker II và đang lượn vòng thoát ly thì một chiếc MiG-21 của Không quân Nhân dân Việt Nam tiếp cận. Chiếc MiG và B-52 đã khóa radar lẫn nhau. Khi chiếc tiêm kích tiến vào tầm hỏa lực hiệu quả, Turner đã khai hỏa cụm bốn khẩu súng máy cỡ nòng .50 (12,7 mm). Chiếc MiG phát nổ ngay phía sau chiếc oanh tạc cơ, chiến công này được xác nhận bởi Thượng sĩ Louis E. Le Blanc—xạ thủ súng máy đuôi trên một chiếc Stratofortress bay gần đó. Turner đã được trao tặng Ngôi sao Bạc cho thành tích này. Chiếc B-52 của ông, mang số hiệu đuôi 56-676, hiện được lưu giữ trưng bày kèm biểu tượng chiến công không chiến tại Căn cứ Không quân Fairchild ở Spokane, Washington.

Vào ngày 24 tháng 12 năm 1972, cũng trong chiến dịch ném bom trên, chiếc B-52 mang tên Diamond Lil đang trên đường bay tới ném bom các khu ga đường sắt ở Thái Nguyên thì xạ thủ súng máy đuôi, Hạ sĩ Albert E. Moore, phát hiện một chiếc MiG-21 đang lao tới ở tốc độ cao. Moore nổ súng bằng cụm bốn khẩu pháo cỡ .50 ở cự ly 4.000 yd (3.700 m), và tiếp tục nhả đạn cho tới khi chiếc tiêm kích biến mất khỏi kính ngắm radar của mình. Trung sĩ kỹ thuật Clarence W. Chute, xạ thủ đuôi trên một chiếc Stratofortress khác, đã quan sát thấy chiếc MiG bốc cháy dữ dội và rơi xuống; chiến công này không được phía Không quân Nhân dân Việt Nam xác nhận.

Hai chiến công bắn hạ của các xạ thủ đuôi B-52 không được phía Không quân Nhân dân Việt Nam công nhận; họ chỉ thừa nhận mất ba chiếc MiG trong đợt tác chiến này và đều do các tiêm kích F-4 bắn hạ. Trong khi đó, các nguồn tư liệu của Việt Nam lại ghi nhận một chiến công không đối không thứ ba cho B-52, đó là một chiếc MiG-21 bị bắn rơi vào ngày 16 tháng 4 năm 1972. Những chiến công này đã đưa B-52 trở thành mẫu phi cơ có kích thước lớn nhất từng bắn hạ máy bay đối phương trong các trận không chiến. Phi vụ ném bom trong khuôn khổ Chiến dịch Arc Light cuối cùng không có tiêm kích bay kèm hộ tống diễn ra vào ngày 15 tháng 8 năm 1973, đánh dấu thời điểm các hoạt động quân sự của Mỹ tại Đông Nam Á dần khép lại.

Các máy bay B-52B đã chạm ngưỡng niên hạn sử dụng kết cấu vào giữa thập niên 1960 và toàn bộ đều được cho nghỉ hưu vào tháng 6 năm 1966, tiếp bước sau đó là những chiếc B-52C cuối cùng bị loại biên vào ngày 29 tháng 9 năm 1971; ngoại trừ chiếc B-52B "008" của NASA tiếp tục hoạt động cho đến khi chính thức nghỉ hưu vào năm 2004 tại Căn cứ Không quân Edwards, California. Một chiếc khác thuộc biến thể B còn sót lại, số hiệu "52-005", hiện được trưng bày tại Bảo tàng Hàng không và Không gian Wings Over the Rockies ở Denver, Colorado.

Một số ít máy bay biến thể E hết hạn sử dụng đã được cho nghỉ hưu vào các năm 1967 và 1968, song phần lớn (82 chiếc) đều bị loại biên trong giai đoạn từ tháng 5 năm 1969 đến tháng 3 năm 1970. Phần lớn các máy bay biến thể F cũng nghỉ hưu từ năm 1967 đến 1973, chỉ còn 23 chiếc được giữ lại làm máy bay huấn luyện cho tới cuối năm 1978. Phi đội biến thể D có thời gian phục vụ lâu hơn đáng kể; 80 chiếc biến thể D đã trải qua đợt đại tu sâu rộng theo khuôn khổ chương trình Pacer Plank vào giữa thập niên 1970. Lớp vỏ mặt dưới cánh và thân máy bay đã được thay mới hoàn toàn, đồng thời nhiều bộ phận kết cấu chịu lực cũng được phục hồi. Phi đội biến thể D nhìn chung vẫn được duy trì nguyên vẹn cho đến cuối năm 1978, thời điểm 37 chiếc chưa được nâng cấp bị loại biên. Số còn lại lần lượt nghỉ hưu trong giai đoạn từ năm 1982 đến 1983.

Các biến thể G và H còn lại tiếp tục đảm nhiệm nhiệm vụ thường trực sẵn sàng chiến đấu hạt nhân (trực báo động) như một phần của Bộ ba hạt nhân Hoa Kỳ, sự kết hợp giữa tên lửa hạt nhân phóng từ mặt đất, tên lửa đạn đạo phóng từ tàu ngầm và máy bay ném bom chiến lược có người lái. Mẫu oanh tạc cơ B-1, vốn dự định thay thế hoàn toàn B-52, cuối cùng chỉ thay thế các biến thể đời cũ cùng dòng FB-111 siêu âm. Đến năm 1991, các máy bay B-52 chính thức chấm dứt chế độ trực chiến báo động hạt nhân 24/24 giờ liên tục của SAC.

Sau Chiến tranh Việt Nam, những bài học kinh nghiệm tác chiến trong môi trường phòng không dày đặc đối phương đã được đúc kết kỹ lưỡng. Xuất phát từ thực tế này, các máy bay B-52 đã được hiện đại hóa với vũ khí mới, khí tài mới cùng hệ thống điện tử hàng không tấn công lẫn phòng thủ tối tân. Điều này, kết hợp với việc áp dụng các chiến thuật đột kích tầm thấp, đã đánh dấu bước chuyển biến lớn trong phương thức sử dụng B-52. Các gói nâng cấp bao gồm:

• Tên lửa hạt nhân tầm ngắn siêu âm: Các biến thể G và H được hoán cải để mang tối đa 20 tên lửa SRAM, thay thế cho các loại bom hạt nhân rơi tự do hiện có. Tám quả SRAM được bố trí bên trong thân trên một bệ phóng xoay dạng ổ quay đặc biệt và 12 quả SRAM được treo trên hai giá treo cánh. Nhờ có SRAM, B-52 có thể tập kích các mục tiêu được bảo vệ nghiêm ngặt mà không cần bay vào vùng hỏa lực phòng không điểm của đối phương.
• Các biện pháp đối kháng điện tử mới: Gói cải tiến ECM Giai đoạn VI, mang mật danh "Rivet Ace", là chương trình ECM lớn thứ sáu dành cho B-52. Gói trang bị này đã nâng cao khả năng tự bảo vệ của máy bay trong lưới lửa phòng không dày đặc của Liên Xô. Khí tài mới mở rộng dải tần bao phủ tín hiệu, nâng cao khả năng cảnh báo mối đe dọa, cung cấp các kỹ thuật gây nhiễu mới và gia tăng cơ số mồi bẫy tiêu hao. Yêu cầu công suất của tổ hợp ECM Giai đoạn VI cũng tiêu thụ phần lớn công suất điện năng dự phòng trên biến thể B-52G.
• Các biến thể B-52G và H cũng được tích hợp Hệ thống Quan sát Quang điện tử (EVS), giúp các chuyến bay hành trình tầm thấp và cơ động bám địa hình trở nên dễ dàng và an toàn hơn nhiều. Hệ thống EVS bao gồm một camera truyền hình mức ánh sáng thấp (LLTV) và một camera hồng ngoại nhìn về phía trước (FLIR) để hiển thị thông tin trực quan cần thiết cho quá trình bay luồn lách xuyên phá ở trần bay thấp.
• Đạn bẫy mồi không vũ trang bay hành trình cận âm: Mẫu đạn SCUD có tín hiệu phản xạ radar tương tự như một chiếc B-52. Với vai trò là mồi bẫy chủ động, nó mang theo các thiết bị gây nhiễu ECM cùng các khí tài khác, và sở hữu tầm bay lên tới vài trăm dặm. Mặc dù SCUD chưa từng được triển khai trong thực chiến, khái niệm thiết kế này đã được phát triển hoàn thiện và trở thành tiền đề cho dòng tên lửa hành trình phóng từ trên không (ALCM-A).

Những cải tiến bổ sung này đã làm tăng trọng lượng máy bay thêm gần 24.000 pound (11.000 kg) và làm giảm bán kính tác chiến từ 8% đến 11%. Mức hao hụt này được đánh giá là chấp nhận được để đổi lấy sự vượt trội về năng lực chiến đấu tổng thể.

Sau khi Liên Xô tan rã, toàn bộ các máy bay B-52G còn lại trong biên chế đều bị tiêu hủy theo các điều khoản của Hiệp ước Cắt giảm Vũ khí Tấn công Chiến lược (START). Trung tâm Bảo trì và Phục hồi Hàng không Vũ trụ (AMRC) đã tiến hành cắt xẻ 365 chiếc B-52 thành nhiều phần phế liệu. Phía Nga đã tiến hành giám sát và xác minh việc hoàn tất quá trình tiêu hủy này thông qua vệ tinh trinh sát và các đợt thanh sát trực tiếp tại cơ sở AMARC.

Các đòn không kích bằng B-52 là một cấu phần quan trọng của Chiến dịch Bão táp Sa mạc. Bắt đầu từ ngày 16 tháng 1 năm 1991, một tốp bay gồm các máy bay B-52G đã xuất phát từ Căn cứ Không quân Barksdale, Louisiana, thực hiện tiếp dầu trên không dọc đường bay, tập kích các mục tiêu tại Iraq rồi quay trở về căn cứ gốc – hoàn thành hành trình khứ hồi kéo dài 35 giờ với quãng đường 14.000 dặm (23.000 km). Chuyến bay đã thiết lập kỷ lục về phi vụ tác chiến có cự ly dài nhất trong lịch sử, phá vỡ kỷ lục do mẫu oanh tạc cơ Vulcan của Không quân Hoàng gia Anh nắm giữ từ năm 1982; tuy nhiên, kỷ lục này đạt được nhờ sử dụng các căn cứ tiếp dầu tiền phương. Bảy chiếc B-52 này đã thực hiện các phi vụ xuất kích tác chiến đầu tiên của Chiến dịch Bão táp Sa mạc, phóng 35 quả tên lửa tấn công ngoài tầm phòng không điểm AGM-86C CALCM và tiêu diệt thành công từ 85–95% các mục tiêu được chỉ định. Những chiếc B-52G xuất kích từ Căn cứ Không quân Vua Abdullah tại Jeddah (Ả Rập Xê Út), RAF Fairford tại Vương quốc Anh, Căn cứ Không quân Morón (Tây Ban Nha) và đảo Diego Garcia thuộc Lãnh thổ Ấn Độ Dương thuộc Anh đã tiến hành các phi vụ ném bom trên không phận Iraq, ban đầu thực hiện ở độ cao thấp. Sau ba đêm đầu tiên, các máy bay B-52 chuyển sang thực hiện nhiệm vụ ở trần bay cao, điều này làm suy giảm phần nào hiệu quả hỏa lực và tác động tâm lý so với chiến thuật bay thấp ban đầu.

Các đợt ném bom rải thảm quy ước do các tốp ba máy bay đảm nhiệm, cắt thả tới 153 quả bom M117 loại 750 lb (340 kg) phủ kín một khu vực có diện tích 1,5 nhân 1 mi (2,4 nhân 1,6 km). Các đợt ném bom này đã làm suy sụp hoàn toàn tinh thần chiến đấu của lực lượng phòng ngự Iraq, khiến nhiều đơn vị ra hàng ngay sau các trận tập kích. Năm 1999, tạp chí khoa học kỹ thuật Popular Mechanics đã mô tả vai trò của B-52 trong cuộc xung đột: "Giá trị thực chiến của Buff đã được khẳng định rõ nét trong Chiến dịch Bão táp Sa mạc và Chiến dịch Cáo Sa mạc. B-52 đã dập tắt toàn bộ ánh điện tại Baghdad." Trong suốt Chiến dịch Bão táp Sa mạc, các máy bay B-52 đã thực hiện khoảng 1.620 phi vụ xuất kích và ném xuống 40% tổng khối lượng vũ khí mà các lực lượng liên quân đã sử dụng.

Trong cuộc xung đột, phía Iraq đã đưa ra một số tuyên bố về chiến tích không chiến, bao gồm việc viên phi công Iraq Khudai Hijab tuyên bố đã phóng một quả tên lửa Vympel R-27R từ chiếc MiG-29 và bắn hỏng một chiếc B-52G trong đêm mở màn của cuộc chiến. Tuy nhiên, USAF đã bác bỏ tuyên bố này và khẳng định chiếc máy bay ném bom thực chất bị trúng hỏa lực bắn nhầm từ quân nhà: một quả tên lửa chống bức xạ tốc độ cao AGM-88 HARM đã tự dẫn thẳng vào đài radar điều khiển hỏa lực pháo đuôi của chiếc B-52; chiếc phi cơ này sau đó được đặt biệt danh là In HARM's Way. Không lâu sau sự cố này, Đại tướng George Lee Butler tuyên bố vị trí xạ thủ súng máy trên các tổ bay B-52 sẽ bị bãi bỏ, và các tháp pháo đuôi sẽ bị niêm cất vô hiệu hóa vĩnh viễn, bắt đầu từ ngày 1 tháng 10 năm 1991.

Kể từ giữa thập niên 1990, B-52H là biến thể duy nhất còn tiếp tục phục vụ trong biên chế quân đội; hiện nay dòng máy bay này đóng quân tại:

• Căn cứ Không quân Minot, North Dakota – Không đoàn Oanh tạc số 5
• Căn cứ Không quân Barksdale, Louisiana – Không đoàn Oanh tạc số 2 (lực lượng thường trực Không quân) và Không đoàn Oanh tạc số 307 (Bộ tư lệnh Không quân Dự bị)
• Một chiếc B-52H được biên chế về Căn cứ Không quân Edwards và do Bộ tư lệnh Khí tài Không quân khai thác tại Trung tâm Thử nghiệm Bay Không quân Hoa Kỳ.
• Thêm một chiếc B-52H từng được NASA sử dụng tại Trung tâm Nghiên cứu Bay Dryden (nay là Trung tâm Nghiên cứu Bay Armstrong), California trong khuôn khổ chương trình Phương tiện Phóng từ Trên không Tải trọng Nặng.

Từ ngày 2 đến ngày 3 tháng 9 năm 1996, hai chiếc B-52H đã thực hiện một nhiệm vụ tác chiến nằm trong khuôn khổ Chiến dịch Desert Strike. Những chiếc B-52 đã tập kích các trạm biến áp và trung tâm thông tin liên lạc tại Baghdad bằng 13 quả tên lửa hành trình thông thường phóng từ trên không (CALCM) AGM-86C trong một phi vụ khứ hồi kéo dài 34 giờ với quãng đường bay 16,000 mi (25,750 km) cất cánh từ Căn cứ Không quân Andersen, Guam, đây là cự ly bay tác chiến dài nhất từng được ghi nhận trong lịch sử không chiến.

Vào ngày 24 tháng 3 năm 1999, khi Chiến dịch Lực lượng Đồng minh mở màn, các oanh tạc cơ B-52 đã oanh kích dữ dội nhiều mục tiêu của quân đội Serbia trên khắp lãnh thổ Cộng hòa Liên bang Nam Tư, bao gồm các đợt không kích trong Trận Kosare.

Dòng B-52 cũng tham gia tích cực vào Chiến dịch Tự do Bất diệt vào năm 2001 (tại chiến trường Afghanistan/Tây Nam Á), mang lại khả năng bay lượn tuần tra liên tục ở trần bay cao phía trên chiến trường và cung cấp hỏa lực chi viện không quân trực tiếp (CAS) thông qua các loại vũ khí dẫn đường chính xác, một nhiệm vụ mà trước đây vốn chỉ giới hạn cho máy bay tiêm kích và máy bay cường kích mặt đất. Vào cuối năm 2001, mười chiếc B-52 đã cắt thả một phần ba tổng khối lượng bom đạn tại Afghanistan. B-52 đồng thời giữ vai trò quan trọng trong Chiến dịch Tự do Iraq, bắt đầu từ ngày 20 tháng 3 năm 2003 (tại Iraq/Tây Nam Á). Trong đêm ngày 21 tháng 3 năm 2003, các máy bay B-52H đã phóng ít nhất 100 quả tên lửa AGM-86C CALCM nhằm vào hàng loạt mục tiêu bên trong lãnh thổ Iraq.

B-52 có thể được triển khai cho các nhiệm vụ trinh sát giám sát biển, tác chiến chống hạm và rải thủy lôi phong tỏa. Chẳng hạn, một biên đội hai chiếc B-52 chỉ trong vòng hai giờ có thể quét bao quát một vùng mặt biển rộng tới 140.000 dặm vuông Anh (360.000 kilômét vuông). Trong cuộc tập trận Baltops năm 2018, các máy bay B-52 đã thực hiện nhiệm vụ rải thủy lôi ngoài khơi bờ biển Thụy Điển, mô phỏng hoạt động ngăn chặn các chiến dịch đổ bộ đường biển thù địch tại vùng biển Baltic.

Vào thập niên 1970, Hải quân Hoa Kỳ lo ngại rằng các đợt tập kích phối hợp quy mô lớn từ máy bay ném bom, tàu ngầm và tàu chiến mặt nước của Liên Xô có thể áp đảo hệ thống phòng thủ và đánh chìm các tàu sân bay của họ. Sau cuộc Chiến tranh Falkland, giới hoạch định tác chiến Mỹ quan ngại sâu sắc trước sức tàn phá khủng khiếp từ các loại tên lửa tầm bắn 200 dặm (170 nmi; 320 km) trang bị trên oanh tạc cơ Tupolev Tu-22M "Backfire" và tên lửa tầm bắn 250 dặm (220 nmi; 400 km) triển khai từ các tàu chiến mặt nước của Liên Xô. Chiến lược hàng hải mới của Hải quân Mỹ vào đầu thập niên 1980 yêu cầu triển khai quyết liệt các biên đội tàu sân bay và nhóm tác chiến mặt nước để nghênh chiến Hải quân Liên Xô. Để hỗ trợ bảo vệ các nhóm tác chiến tàu sân bay, một số máy bay B-52G đã được hoán cải để mang phóng tên lửa chống hạm Harpoon. Những chiếc oanh tạc cơ này đóng căn cứ tại Guam và Maine vào cuối thập niên 1970 để chi viện cho cả hai hạm đội Đại Tây Dương và Thái Bình Dương. Khi xảy ra chiến tranh, B-52 sẽ phối hợp tác chiến cùng các máy bay tiếp dầu và phi cơ trinh sát chỉ huy. B-52G có thể tập kích các mục tiêu Hải quân Liên Xô ở hai bên sườn nhóm tác chiến tàu sân bay Mỹ, giải phóng lực lượng tàu sân bay để họ tập trung vào các đòn tấn công thọc sâu nhằm vào cụm tàu mặt nước đối phương. Thủy lôi do B-52 thả có thể thiết lập các bãi mìn phong tỏa tại các eo biển yết hầu chiến lược của đối phương (chủ yếu là Quần đảo Kuril và Khe hở GIUK). Các bãi mìn này sẽ buộc hạm đội Liên Xô phải phân tán lực lượng, khiến từng chiến hạm đơn lẻ dễ bị tổn thương hơn trước các đòn đánh bằng tên lửa Harpoon.

Từ thập niên 1980, các máy bay B-52H đã được nâng cấp để tích hợp nhiều loại tên lửa hành trình, bom dẫn đường bằng laser và vệ tinh, cùng các loại vũ khí không điều khiển. Các tổ bay oanh tạc cơ B-52 đã tôi luyện thuần thục chiến thuật bay lướt sát ngọn sóng biển (sea-skimming), cho phép họ xuyên phá qua lưới lửa phòng không kiên cố của đối phương để tập kích tàu chiến Liên Xô.

Sự mở rộng và hiện đại hóa nhanh chóng của Hải quân Quân Giải phóng Nhân dân Trung Quốc thời gian gần đây đã thúc đẩy Không quân Mỹ tái áp dụng các chiến lược tìm kiếm và tiêu diệt mục tiêu tàu thuyền mặt nước. Phi đội B-52 đã được chứng nhận năng lực rải dòng thủy lôi biển Quickstrike kết hợp bộ cánh lượn dẫn đường tầm tăng khoảng cách JDAM-ER. Loại vũ khí này mang lại khả năng rải bãi thủy lôi trên diện rộng chỉ trong một lượt bay duy nhất, với độ chính xác cao ở tầm xa trên 40 dặm (35 nmi; 64 km). Bên cạnh đó, nhằm nâng cao hiệu năng tuần tra và công kích trên biển của B-52, thùng khí tài AN/ASQ-236 Dragon's Eye treo dưới cánh cũng đã được phê duyệt tích hợp cho dòng B-52H. Thùng khí tài Dragon's Eye chứa đài radar mảng pha quét điện tử chủ động tiên tiến cho phép B-52 rà soát nhanh chóng các vùng biển mênh mông tại Thái Bình Dương. Đài radar này sẽ bổ trợ hoàn hảo cho thùng chỉ thị mục tiêu hồng ngoại Litening mà B-52 đang sử dụng để nhận dạng và theo dõi tàu thuyền. Vào năm 2019, Boeing đã lựa chọn tập đoàn Raytheon để phát triển dòng radar mảng pha AESA mới mang mã hiệu AN/APQ-188 nhằm thay thế radar ngắm bắn quét cơ học AN/APQ-166; mẫu APQ-188 là một biến thể phái sinh từ AN/APG-79 và thừa hưởng các công nghệ cốt lõi từ dòng AN/APG-82(V)1.

Vào ngày 20 tháng 8 năm 2003, một chiếc B-52 đã lần đầu tiên công khai hạ cánh xuống lãnh thổ Nga tại Sân bay quốc tế Zhukovsky để tham dự Triển lãm Hàng không quốc tế MAKS. Trước đó vào đầu thập niên 1990, một chiếc B-52 từng "bay vào không phận Nga" trong khuôn khổ một "chuyến thăm tiếp xúc quân sự".

Vào tháng 8 năm 2007, một chiếc B-52H trong chuyến bay chuyển sân vận chuyển các tên lửa hành trình AGM-129 ACM từ Căn cứ Không quân Minot về Căn cứ Không quân Barksdale để chờ tháo dỡ đã bị nạp nhầm sáu quả tên lửa vẫn còn gắn nguyên đầu đạn hạt nhân. Toàn bộ số vũ khí này chưa từng rời khỏi tầm kiểm soát của Không quân Hoa Kỳ và sau đó đã được niêm phong an toàn tại Barksdale.

Bốn trong số 18 chiếc B-52H đóng tại Căn cứ Không quân Barksdale đã bị cho nghỉ hưu và đưa về bảo quản tại "nghĩa địa máy bay" của Liên đoàn Bảo trì và Tái sinh Hàng không Vũ trụ số 309 (309th AMARG) tại Căn cứ Không quân Davis–Monthan tính đến ngày 8 tháng 9 năm 2008.

Tháng 2 năm 2015, chiếc phi cơ số hiệu 61-0007 mang biệt danh Ghost Rider đã trở thành chiếc B-52 niêm cất đầu tiên được phục hồi để quay trở lại phục vụ tác chiến sau sáu năm nằm kho bảo quản tại Căn cứ Không quân Davis-Monthan.

Đến tháng 5 năm 2019, chiếc máy bay thứ hai (số hiệu 60-0034) tiếp tục được "hồi sinh" sau thời gian dài niêm cất tại Davis-Monthan. Chiếc B-52 này mang biệt danh "Wise Guy", vốn được lưu trữ tại AMARG từ năm 2008. Máy bay đã bay về Căn cứ Không quân Barksdale vào ngày 13 tháng 5 năm 2019 sau khi hoàn tất quá trình đại tu trong vòng bốn tháng bởi một đội ngũ gồm 13–20 kỹ thuật viên thuộc Phi đội Bảo trì số 307.

Các máy bay B-52 định kỳ đều được đưa về đại tu phục hồi tại các công xưởng bảo trì của Không quân Hoa Kỳ, tiêu biểu như Căn cứ Không quân Tinker, Oklahoma. Ngay cả khi Không quân Hoa Kỳ đang xúc tiến chương trình Máy bay Ném bom Tấn công Tầm xa thế hệ mới, lực lượng này vẫn dự định duy trì B-52H phục vụ cho đến năm 2050, tức 95 năm kể từ thời điểm B-52 lần đầu tiên đi vào biên chế (và khoảng 88 năm kể từ khi chiếc B-52H cuối cùng được bàn giao cho Không quân Hoa Kỳ), một niên hạn phục vụ dài kỷ lục chưa từng có đối với bất kỳ chủng loại máy bay nào, kể cả máy bay dân sự lẫn quân sự.

Không quân Hoa Kỳ tiếp tục dựa vào B-52 bởi đây vẫn là mẫu máy bay ném bom hạng nặng hiệu quả và tiết kiệm chi phí trong môi trường tác chiến không có các hệ thống phòng không tối tân, đặc biệt là trong các nhiệm vụ được tiến hành từ sau Chiến tranh Lạnh nhằm vào các quốc gia có năng lực phòng không hạn chế. Dòng B-52 cũng tiếp tục phục vụ lâu dài vì chưa có phương án thay thế nào đủ độ tin cậy tương đương. B-52 sở hữu khả năng "bay chờ tuần tra" trên không trong thời gian dài, có thể cắt thả các loại vũ khí tấn công ngoài tầm phòng không chính xác cũng như các loại vũ khí bắn thẳng tầm xa bên cạnh phương thức ném bom trực tiếp. Mẫu phi cơ này đã trở thành một khí tài chi viện đắc lực cho các chiến dịch mặt đất trong các cuộc xung đột như Chiến dịch Tự do Iraq. Dòng B-52 đạt tỷ lệ sẵn sàng làm nhiệm vụ cao nhất trong số ba chủng loại máy bay ném bom hạng nặng do Không quân Hoa Kỳ vận hành trong giai đoạn 2000–2001. Trong khi B-1 đạt tỷ lệ sẵn sàng trung bình 53,7% và B-2 Spirit là 30,3%, thì B-52 đạt hiệu suất trung bình tới 80,5%. Chi phí mỗi giờ bay 72,000 đô la Mỹ của B-52 cao hơn mức 63,000 đô la Mỹ của B-1B, nhưng thấp hơn nhiều so với con số 135,000 đô la Mỹ mỗi giờ của B-2.

Chương trình Máy bay Ném bom Tấn công Tầm xa (LRS-B) được định hướng nhằm phát triển một mẫu máy bay tàng hình kế nhiệm cho cả B-52 và B-1 để bắt đầu đưa vào trực chiến từ thập niên 2020, với quy mô sản xuất dự kiến từ 80 đến 100 máy bay. Hai đối thủ cạnh tranh là Northrop Grumman và liên danh Boeing – Lockheed Martin đã đệ trình hồ sơ dự thầu vào năm 2014; Northrop Grumman sau đó đã được trao hợp đồng phát triển vào tháng 10 năm 2015.

Vào ngày 12 tháng 11 năm 2015, B-52 bắt đầu tiến hành các hoạt động bảo đảm tự do hàng hải trên Biển Đông nhằm phản đối việc Trung Quốc bồi đắp các đảo nhân tạo trong khu vực. Lực lượng Trung Quốc, tuyên bố quyền tài phán trong phạm vi vùng cấm 12 hải lý quanh các đảo, đã yêu cầu các máy bay ném bom rời khỏi khu vực nhưng phía Mỹ từ chối vì không công nhận quyền tài phán này. Ngày 10 tháng 1 năm 2016, một chiếc B-52 đã bay qua không phận Hàn Quốc dưới sự hộ tống của các tiêm kích F-15K Hàn Quốc và F-16 Mỹ nhằm đáp trả vụ thử bom nhiệt hạch mà Triều Tiên tuyên bố trước đó.

Ngày 9 tháng 4 năm 2016, một số lượng không tiết lộ máy bay B-52 đã tới Căn cứ Không quân Al Udeid tại Qatar để tham gia Chiến dịch Inherent Resolve thuộc khuôn khổ Can thiệp quân sự chống ISIL. Các máy bay B-52 đã tiếp quản vai trò ném bom hạng nặng sau khi các phi đội B-1 Lancer luân chuyển khỏi khu vực vào tháng 1 năm 2016. Cũng trong tháng 4 năm 2016, B-52 đã có mặt tại chiến trường Afghanistan và bắt đầu xuất kích từ tháng 7, chứng minh tính linh hoạt và độ chính xác cao trong các nhiệm vụ chi viện không quân trực tiếp.

Theo tuyên bố từ quân đội Hoa Kỳ, một số máy bay B-52 đã tham gia các đợt không kích của Mỹ nhằm vào các lực lượng ủng hộ chính phủ ở miền đông Syria vào ngày 7 tháng 2 năm 2018. Trong Cuộc tấn công của Taliban năm 2021, nhiều chiếc B-52 cũng đã được triển khai tập kích ngăn chặn bước tiến của phong trào Taliban. Năm 2022, Không quân Hoa Kỳ đã sử dụng B-52 làm bệ phóng thử nghiệm cho tên lửa thuộc chương trình Ý tưởng Vũ khí Siêu thanh Hút khí Tự nhiên (HAWC). Cuối tháng 10 năm 2022, đài ABC News đưa tin Không quân Mỹ có kế hoạch bố trí 6 chiếc B-52 đồn trú tại RAAF Tindal ở miền bắc Úc trong tương lai gần, bao gồm việc xây dựng các cơ sở hạ tầng chuyên biệt để tiếp nhận loại máy bay này.

Ngày 3 tháng 11 năm 2024, Bộ tư lệnh Trung tâm Hoa Kỳ (CENTCOM) xác nhận một số lượng máy bay B-52 thuộc Không đoàn Oanh tạc số 5 từ Căn cứ Không quân Minot đã có mặt tại Trung Đông. Tháng 12 năm 2024, B-52 cùng với các biên đội tiêm kích F-15E và máy bay cường kích A-10 đã tham gia các đòn không kích nhằm vào hơn 75 mục tiêu của tổ chức Nhà nước Hồi giáo (IS) bên trong lãnh thổ Syria sau khi chính quyền al-Assad bị lật đổ.

Vào ngày 3 tháng 3 năm 2026, CENTCOM thông báo lực lượng oanh tạc cơ B-52 đã được triển khai tác chiến trong khuôn khổ Chiến tranh Iran năm 2026, đảm nhiệm tập kích các trận địa tên lửa đạn đạo cùng các sở chỉ huy và điều hành tác chiến bên trong lãnh thổ Iran. Đến cuối tháng 3, các máy bay B-52 bắt đầu tiến hành các phi vụ bay sâu vào không phận đất liền của Iran sau khi mức độ chiếm ưu thế trên không của lực lượng đồng minh được đánh giá là đã đạt yêu cầu bảo đảm an toàn.

Dòng B-52 đã trải qua nhiều lần hiệu chỉnh thiết kế và phát triển thành nhiều biến thể khác nhau trong suốt 10 năm sản xuất hàng loạt.

XB-52

YB-52

B-52A

NB-52A

B-52B

XR-16A/RB-52B

NB-52B

B-52C/RB-52C

B-52D

B-52E

JB-52E

NB-52E

B-52F

B-52G

B-52H

B-52J

Danh sách các sự cố dẫn đến thiệt hại về nhân mạng, chấn thương nghiêm trọng hoặc phá hủy hoàn toàn máy bay:

• Năm 1956, đã xảy ra ba vụ tai nạn rơi máy bay chỉ trong vòng tám tháng, tất cả đều tại Căn cứ Không quân Castle.
• Vụ tai nạn thứ tư xảy ra 42 ngày sau đó vào ngày 10 tháng 1 năm 1957 tại New Brunswick, Canada.
• Ngày 29 tháng 3 năm 1957, chiếc B-52C (54–2676) do Boeing giữ lại làm phương tiện thử nghiệm dưới mã hiệu JB-52C đã bị rơi trong chuyến bay thử của hãng xuất phát từ Wichita, Kansas. Hai trong số bốn thành viên tổ bay trên khoang thiệt mạng.
• Ngày 11 tháng 2 năm 1958, chiếc B-52D (56–0610) rơi ngay trước thềm đường băng tại Căn cứ Không quân Ellsworth, South Dakota, do mất hoàn toàn động lực trong pha tiếp cận hạ cánh cuối cùng. Hai trong số tám thành viên tổ bay cùng ba nhân viên mặt đất đã thiệt mạng. Nguyên nhân tai nạn được xác định là do đường ống dẫn nhiên liệu bị đóng băng làm tắc nghẽn bầu lọc. Trước đó, người ta chưa từng biết rằng nhiên liệu phản lực có thể hấp thụ hơi nước từ khí quyển. Sau tai nạn này, hơn hai trăm vụ tổn thất máy bay trước đó từng bị xếp vào diện "không rõ nguyên nhân" đã được kết luận lại là do đóng băng đường ống nhiên liệu.
• Ngày 8 tháng 9 năm 1958, hai chiếc B-52D (56‑0661 và 56‑0681) thuộc Không đoàn Oanh tạc số 92 đã va chạm trên không gần Căn cứ Không quân Fairchild. Toàn bộ mười ba thành viên tổ bay trên cả hai máy bay đều thiệt mạng.
• Ngày 23 tháng 6 năm 1959, chiếc B-52D (56‑0591) mang biệt danh "Tommy's Tigator", hoạt động từ Căn cứ Không quân Larson, đã rơi tại Rừng Quốc gia Ochoco gần Burns, Oregon. Máy bay do các nhân sự của Boeing vận hành trong một chuyến bay thử nghiệm và bị rơi sau khi cánh ổn định ngang bị gãy vì nhiễu động không khí ở độ cao thấp. Toàn bộ năm nhân viên Boeing trên khoang đều tử nạn.
• Ngày 15 tháng 10 năm 1959, chiếc B-52F (57‑0036) thuộc Không đoàn Chiến lược số 4228 đóng tại Căn cứ Không quân Columbus, Mississippi, mang theo hai quả vũ khí hạt nhân, đã va chạm trên không với một máy bay tiếp dầu KC-135 (57–1513) gần Hardinsburg, Kentucky trong quá trình tiếp dầu trên không. Bốn trong số tám thành viên tổ bay trên chiếc oanh tạc cơ cùng toàn bộ bốn thành viên tổ bay máy bay tiếp dầu đã thiệt mạng. Một trong hai quả bom hạt nhân bị hư hại do hỏa hoạn, song cả hai vũ khí đều được thu hồi an toàn.
• Ngày 15 tháng 12 năm 1960, chiếc B-52D (55‑0098) thuộc Không đoàn Chiến lược số 4170 va chạm với một chiếc KC-135 khi đang tiếp dầu trên không. Cần tiếp dầu của chiếc KC-135 đã đâm thủng lớp vỏ cánh của B-52. Khi hạ cánh xuống Căn cứ Không quân Larson, cánh phải máy bay bị gãy sập và bốc cháy dữ dội trong quá trình chạy xả đà. Bề mặt đường băng tại căn cứ Larson bị hư hại nặng. Toàn bộ tổ bay đã sơ tán an toàn. Chiếc KC-135 sau đó hạ cánh an toàn tại Căn cứ Không quân Fairchild.
• Ngày 19 tháng 1 năm 1961, chiếc B-52B (53‑0390), hô hiệu "Felon 22", thuộc Không đoàn Oanh tạc số 95 xuất kích từ Căn cứ Không quân Biggs, El Paso, Texas, đã rơi ngay phía bắc Monticello, Utah sau khi cánh đuôi bị gãy rời ở độ cao lớn do hỏng hóc kết cấu dưới tác động của nhiễu động không khí. Chỉ duy nhất phi công phụ sống sót nhờ kích hoạt ghế phóng. Bảy thành viên tổ bay còn lại đều tử nạn.
• Ngày 24 tháng 1 năm 1961, chiếc B-52G (58‑0187) thuộc Không đoàn Chiến lược số 4241 đã vỡ nát giữa không trung và rơi trong lúc tiếp cận Căn cứ Không quân Seymour Johnson gần Goldsboro, North Carolina, làm văng hai quả bom hạt nhân xuống mặt đất nhưng không phát nổ. Máy bay bị rò rỉ nhiên liệu ở trần bay cao do hiện tượng mỏi kết cấu làm gãy cánh phải. Phi cơ mất kiểm soát hoàn toàn khi thả cánh tà trong nỗ lực hạ cánh khẩn cấp xuống căn cứ Seymour Johnson. Ba trong số tám thành viên tổ bay đã thiệt mạng.
• Ngày 14 tháng 3 năm 1961, chiếc B-52F (57‑0166) thuộc Không đoàn Chiến lược số 4134 hoạt động từ Căn cứ Không quân Mather, California, mang theo hai quả vũ khí hạt nhân, đã gặp sự cố giảm áp, buộc phải hạ độ cao xuống 10.000 foot (3.000 m) để duy trì áp suất khoang lái. Do lượng tiêu thụ nhiên liệu tăng vọt ở tầm thấp và không kịp tiếp cận máy bay tiếp dầu, máy bay đã cạn sạch nhiên liệu. Tổ bay bung dù phóng ghế an toàn, trong khi chiếc oanh tạc cơ không người lái đã đâm xuống vị trí cách Thành phố Yuba, California 15 dặm (24 km) về phía tây.
• Ngày 7 tháng 4 năm 1961, chiếc B-52B (53‑0380) mang biệt danh "Ciudad Juarez" thuộc Không đoàn Oanh tạc số 95 từ Căn cứ Biggs đã bị bắn hạ do sự cố phóng nhầm một quả tên lửa AIM-9 Sidewinder từ chiếc F-100A Super Sabre (53–1662) của Không quân Vệ binh Quốc gia New Mexico trong một bài tập cơ động đánh chặn. Quả tên lửa bắn trúng giá treo động cơ khiến cánh máy bay B-52 bị gãy rời. Máy bay đâm xuống sườn Núi Taylor, New Mexico, làm ba trong số tám người trên khoang thiệt mạng. Một sự cố chập điện trong mạch phóng vũ khí được xác định là nguyên nhân gây phóng tên lửa ngoài ý muốn.
• Ngày 24 tháng 1 năm 1963, chiếc B-52C (53–0406) chở chín thành viên tổ bay đã bị gãy cánh đuôi đứng do ứng suất rung lắc dữ dội khi gặp nhiễu động ở độ cao thấp, đâm xuống núi Elephant thuộc Hạt Piscataquis, Maine, cách Greenville khoảng 6 dặm (9,7 km). Trong số 9 thành viên tổ bay, chỉ có phi công và sĩ quan dẫn đường sống sót sau tai nạn.
• Ngày 13 tháng 1 năm 1964, cánh đuôi đứng của chiếc B-52D (55‑0060), hô hiệu "Buzz 14", bị gãy đứt lìa dẫn đến vụ tai nạn trên Núi Savage ở miền tây Maryland. Nhiễu động không khí quá mức trong một cơn bão mùa đông đã gây ra sự cố phá hủy kết cấu. Hai quả bom hạt nhân MK53 đang được vận chuyển chuyển sân được tìm thấy trong tình trạng "tương đối nguyên vẹn". Bốn trong số năm thành viên tổ bay đã nhảy dù thoát hiểm nhưng hai người sau đó đã chết cóng do nhiễm lạnh mùa đông.
• Ngày 18 tháng 6 năm 1965, hai chiếc B-52F (57‑0047 và 57‑0179) đã va chạm trên không trong quá trình cơ động tiếp dầu ở độ cao 33.000 foot (10.000 m) trên Biển Đông. Vụ va chạm trực diện xảy ra ngay phía tây bắc Bán đảo Luzon, Philippines, giữa bầu trời đêm phía trên Siêu bão Dinah,cơn bão cấp 5 với sức gió tối đa lên tới 185 mph (298 km/h) cùng những đợt sóng biển dâng cao tới 70 foot (21 m). Cả hai máy bay đều thuộc cùng một phi đội (Phi đội Oanh tạc số 441) thuộc Không đoàn Oanh tạc số 7, Căn cứ Không quân Carswell, Texas và được phối thuộc cho Không đoàn Chiến lược số 3960 hoạt động từ Căn cứ Không quân Andersen, Guam. Tám trong tổng số mười hai thành viên tổ bay trên hai phi cơ đã thiệt mạng. Cuộc giải cứu bốn thành viên tổ bay kịp kích hoạt ghế phóng thoát hiểm rồi rơi bằng dù giữa tâm một trong những siêu bão khủng khiếp nhất thế kỷ 20 được coi là một trong những kỳ tích sinh tồn phi thường nhất trong lịch sử hàng không. Vụ tai nạn này diễn ra ngay trong phi vụ xuất kích tác chiến đầu tiên của dòng B-52 trong lịch sử. Hai chiếc máy bay nằm trong biên đội 30 chiếc được triển khai cho nhiệm vụ mở màn Chiến dịch Arc Light nhằm vào một mục tiêu quân sự cách Sài Gòn, miền Nam Việt Nam khoảng 25 dặm (40 km) về phía tây bắc.
• Ngày 17 tháng 1 năm 1966, một vụ va chạm thảm khốc đã xảy ra giữa chiếc B-52G (58‑0256) thuộc Không đoàn Oanh tạc số 68 từ Căn cứ Seymour Johnson và một máy bay tiếp dầu KC-135 Stratotanker (61–0273) trên bầu trời Palomares, Almería, Tây Ban Nha, làm chết toàn bộ bốn người trên máy bay tiếp dầu và ba trong số bảy người trên chiếc B-52G. Hai quả bom hạt nhân B-28 FI đương lượng nổ 1,45 megaton không phát nổ trên chiếc B-52 cuối cùng đã được thu hồi an toàn; phần thuốc nổ quy ước của hai quả bom khác đã phát nổ khi va chạm mặt đất, gây phát tán phóng xạ nghiêm trọng gồm cả plutoni lẫn urani, song không kích hoạt phản ứng nổ hạt nhân. Sau vụ tai nạn, 1.400 tấn (3.100.000 lb) đất nhiễm xạ đã được thu gom và vận chuyển về Hoa Kỳ. Vào năm 2006, một thỏa thuận đã được ký kết giữa Hoa Kỳ và Tây Ban Nha để khảo sát và tẩy rửa lượng ô nhiễm phóng xạ còn tồn lưu sau vụ tai nạn.
• Ngày 16 tháng 10 năm 1984, một chiếc B-52G đóng tại Căn cứ Không quân Fairchild, Spokane, Washington, đã đâm xuống Hunts Mesa. Năm trong số bảy thành viên tổ bay đã kích hoạt ghế phóng và sống sót sau vụ tai nạn. Trung sĩ David Felix và Đại tá William Ivy đã tử nạn.
• Ngày 24 tháng 6 năm 1994, chiếc B-52H hô hiệu Czar 52, số hiệu 61–0026 đã rơi tại Căn cứ Không quân Fairchild, Washington, trong lúc bay luyện tập chuẩn bị cho triển lãm hàng không. Toàn bộ bốn thành viên tổ bay đều thiệt mạng trong vụ tai nạn.
• Ngày 21 tháng 7 năm 2008, chiếc B-52H hô hiệu Raidr 21, số hiệu 60–0053, được triển khai từ Căn cứ Không quân Barksdale, Louisiana tới Căn cứ Không quân Andersen, Guam, đã đâm xuống biển tại vị trí cách bờ biển Guam khoảng 25 dặm (40 km). Toàn bộ sáu người trên khoang đều tử nạn (gồm năm thành viên tổ bay tiêu chuẩn và một bác sĩ phẫu thuật hàng không).
• Ngày 15 tháng 6 năm 2026, một chiếc B-52H, nhiều khả năng là chiếc mang số hiệu 60-0061, đã bị rơi ngay sau khi cất cánh từ Căn cứ Không quân Edwards, California, vào khoảng 11:20 theo giờ địa phương. Toàn bộ tám thành viên trên máy bay đều tử nạn trong thảm kịch.

Bản vẽ hình chiếu ba chiều của Boeing B-52D Stratofortress

Bản vẽ hình chiếu ba chiều của Boeing B-52H Stratofortress

Dữ liệu lấy từ Knaack, USAF fact sheet, Quest for Performance

Đặc tính tổng quát

• Kíp lái: 5 (Phi công, phi công phụ, sĩ quan hệ thống vũ khí, hoa tiêu/sĩ quan dẫn đường, sĩ quan tác chiến điện tử)
• Chiều dài: 159 ft 4 in (48,56 m)
• Sải cánh: 185 ft (56 m)
• Chiều cao: 40 ft 8 in (12,40 m)
• Diện tích cánh: 4.000 foot vuông (370 m²)
• Biên dạng cánh: gốc: NACA 63A219.3 cải tiến; đầu cánh: NACA 65A209.5
• Trọng lượng rỗng: 185.000 lb (83.915 kg)
• Trọng lượng có tải: 265.000 lb (120.202 kg)
• Trọng lượng cất cánh tối đa: 488.000 lb (221.353 kg)
• Dung tích nhiên liệu: 312.197 lb (141.610 kg), 47.975 gal Mỹ (181.610 L; 39.948 gal Anh)
• Hệ số lực cản không nâng: 0,0119 (ước tính)
• Diện tích cản: 47,60 sq ft (4,42 m²)
• Tỷ số dài rộng cánh: 8,56
• Động cơ: 8 × tuốc bin phản lực luồng kép Pratt & Whitney TF33-P-3/103, 17.000 lbf (76 kN) thrust mỗi chiếc

Hiệu suất bay

• Vận tốc cực đại: 650 mph (1.046 km/h; 565 kn)
• Vận tốc hành trình: 509 mph; 819 km/h (442 kn)
• Trần bay: 50.000 ft (15.240 m)
• Vận tốc lên cao: 6.270 ft/min (31,9 m/s)
• Tải trên cánh: 120 lb/foot vuông (590 kg/m²)
• Lực đẩy/trọng lượng: 0,31
• Hệ số lực nâng trên lực cản: 21,5 (ước tính)

Vũ khí trang bị

• Súng: 1 × pháo xoay nòng kiểu Gatling 20 mm (0,787 in) M61 Vulcan ban đầu lắp trong tháp pháo đuôi điều khiển từ xa trên biến thể H, đã tháo bỏ vào năm 1991 trên toàn bộ các máy bay trực chiến.
• Bom: Khoảng 70.000 lb (32.000 kg) vũ khí hỗn hợp gồm bom, thủy lôi, tên lửa trong nhiều cấu hình khác nhau.

Hệ thống điện tử

• Hệ thống quan sát quang điện tử (EVS) sử dụng cảm biến hồng ngoại nhìn về phía trước (FLIR) bằng chất bán dẫn platinum silicide và cảm biến hình ảnh mức ánh sáng yếu độ phân giải cao
• Đạn rocket phóng sợi kim loại mồi bẫy ADR-8 (1965–1970)
• Pod chỉ thị mục tiêu tiên tiến LITENING
• Pod chỉ thị mục tiêu tiên tiến Sniper (Sniper ATP)
• Máy tính số IBM AP-101
• AN/ALE-20 – Hệ thống phóng mồi bẫy pháo sáng hồng ngoại (lắp đặt 12 hệ thống với tổng cộng 192 cơ số mồi bẫy)
• AN/ALE-24 – Hệ thống phóng mồi bẫy sợi kim loại gây nhiễu (lắp đặt 8 hệ thống chứa 1.125 bó sợi kim loại)
• AN/ALQ-117 – Hệ thống đối kháng điện tử chủ động Pave Mint
• AN/ALQ-122 – Hệ thống tạo mục tiêu giả đa dải của Motorola
• AN/ALQ-153 – Hệ thống cảnh báo tên lửa tiếp cận phía đuôi của Northrop Grumman
• AN/ALQ-155 – Hệ thống quản lý công suất máy phát nhiễu radar của Northrop Grumman
• AN/ALQ-172(V) – Tổ hợp đối kháng điện tử của ITT Inc.
• AN/ALR-20A – Máy thu cảnh báo radar toàn cảnh
• AN/ALR-46 – Máy thu cảnh báo radar kỹ thuật số (RWR) của Northrop Grumman
• AN/ALT-16 – Máy phát nhiễu rào chắn, điều khiển đồng bộ bởi AN/ALQ-122
• AN/ALT-28 – Máy phát gây nhiễu đối kháng điện tử
• AN/ALT-32 – Máy phát nhiễu tạp âm
• AN/ASQ-151 – Hệ thống Quan sát Quang điện tử (EVS) bao gồm cụm cảm biến AN/AAQ-6 kết hợp với AN/AVQ-22

Trên màn ảnh, B-52 thường được miêu tả như một biểu tượng cho sức mạnh hủy diệt. Trong phim "Dr. Strangelove hay: How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb" (1964) của đạo diễn Stanley Kubrick, chiếc B-52 mang vũ khí hạt nhân đóng vai trò trung tâm, châm biếm cuộc chiến tranh Lạnh và nguy cơ hủy diệt toàn cầu. Tuy nhiên, B-52 cũng xuất hiện với hình ảnh hài hước trong một số tác phẩm. Ví dụ, trong phim hoạt hình "The Simpsons", B-52 được sử dụng như một phương tiện di chuyển cho gia đình Simpson.

B-52 còn len lỏi vào cả thời trang. Kiểu tóc tổ ong thịnh hành vào thập niên 1960 còn được gọi là B-52 bởi hình dạng tương tự phần mũi đặc biệt của chiếc máy bay này. Trong âm nhạc, B-52 là tên của một ban nhạc rock Mỹ nổi tiếng thành lập vào năm 1978.

Wikimedia Commons có thêm hình ảnh và phương tiện về Boeing B-52 Stratofortress.

• U.S. Air Force B-52 Stratofortress Fact Sheet
• USAF B-52 Fact Sheet Lưu trữ ngày 18 tháng 8 năm 2007 tại Wayback Machine at Minot AFB
• NASA Dryden FRC B-52 fact sheet Lưu trữ ngày 18 tháng 3 năm 2022 tại Wayback Machine
• B-52 page on GlobalSecurity.com
• B-52 Stratofortress history on fas.org
• B-52 profile on AerospaceWeb.org
• Check-Six.com - The Crash of 'Czar 52' - Contains video footage of the 1994 Fairchild AFB crash.
• Analysis of Fairchild AFB crash Lưu trữ ngày 16 tháng 2 năm 2007 tại Wayback Machine
• B-52s lost during Vietnam
• Tribute to the B-52 at YouTube.com
• B-52 Stratofortress Association Website
• AFA Air Force Magazine, Almanac Edition May, 2007 Lưu trữ ngày 9 tháng 12 năm 2011 tại Wayback Machine
• Sailor Speak: Aircraft Nicknames Appendix. A Glossary of Military Terminology, Jargon, and Slang compiled and edited by Jeff Crowell
• Giới thiệu sơ B-52

• B-47 Stratojet

• Convair YB-60
• Tupolev Tu-95 'Bear'
• B-47 Stratojet
• Avro Vulcan

• Không quân: YB-49 - B-50 - XB-51 - B-52 - XB-53 - B-54 - XB-55
• Boeing: 345 - 367 - 377 - 464 - 701 - 707 - 717

• Danh sách máy bay chiến đấu
• Danh sách máy bay quân sự Hoa Kỳ