Maszyna przeznaczona do piechoty morskiej otrzymała oznaczenie MV-22B. W korpusie służą do realizacji misji o charakterze transportowym żołnierzy i ładunków, ewakuacji medycznej i poszukiwawczo-ratowniczych. Pierwszych dziesięć samolotów zostało przyjętych na stan w 1999 roku. Samoloty znalazły się na stanie Marine Medium Tiltrotor Training Squadron 204 (VMMT-204), jednostki szkolno-treningowej, odpowiedzialnej za wyszkolenie personelu w zakresie eksploatacji i obsługi V-22. 15 listopada 2000 roku USMC uznała maszyny za zdolne do służby operacyjnej, a do eskadr operacyjnych Marines, V-22 po raz pierwszy trafiły trzy lata później, w 2003 roku. 13 czerwca 2007 roku należące do korpusu maszyny uzyskały tzw. wstępną gotowość operacyjną. W ramach eskadry VMM-263, w październiku 2007 roku Ospreye wyruszyły na swoją pierwszą zagraniczna misję operacyjną do Iraku na pokładzie okrętu USS Bataan. Na przestrzeni lat USMC stało się użytkownikiem około 70 wersji maszyny różniących się wyposażeniem oraz siedmiu wersji różniących się zastosowanym oprogramowaniem. W celu ujednolicenia obsługi, standaryzacji wyposażenia i oprogramowania. W sierpniu 2017 roku Marines rozpoczęła program modernizacji 129 maszyn wersji Block B i 124 egzemplarzy wczesnych wersji Block C do standardu zbliżonego do najnowszych wersji C.