strzelec wyborowy) poprzez wyposażenie w kabinę bez metalowych ram, co znacznie polepszyło widoczność z kabiny, celownik optyczny, oraz działko systemu Gatlinga M61 Vulcan z zapasem 650 sztuk amunicji, zainstalowane w komorze uzbrojenia zamiast pocisku AIR-2 Genie.
Od 1972 roku rozpoczęto zastępowanie samolotów F-106 maszynami F-15 Eagle, przekazując je stopniowo na wyposażenie jednostek Gwardii Narodowej. Dodatkowo do 1992 roku 241 F-16A/B Block 15 przebudowano do wersji ADF do pełnienia podobnej roli. F-106 pozostały na wyposażeniu różnych jednostek USAF i Gwardii Narodowej do 1988 roku.
Od 1986 wiele z maszyn zostało przebudowanych na cele powietrzne oznaczone jako QF-106A z których ostatni został zestrzelony w styczniu 1998 roku. Kilka egzemplarzy przekazano do celów testowych dla NASA.
Podczas użytkowania samolotów F-106, oficjalna nazwa Delta Dart, (oznaczająca rzutkę o skrzydłach typu delta) była używana bardzo rzadko, popularna nazwą maszyny to Six, czyli szóstka.