Modyfikacja skrzydła pociągnęła za sobą również modyfikację pokryw luków podwozia.
Dowództwo obrony powietrznej USAF eksploatowało F-102 w latach 60. Znaczna liczba F-102 była używana przez Siły Powietrzne i Gwardię Narodową Stanów Zjednoczonych aż do lat 70. Na F-102 latał między innymi George W. Bush, przyszły Prezydent Stanów Zjednoczonych.
Wojna wietnamska Podczas wojny wietnamskiej F-102 wykonywały zadania patrolowe oraz eskorty bombowców. 15 samolotów zostało straconych: 1 w walce powietrznej, pozostałe od ognia obrony przeciwlotniczej i w wypadkach.
Pierwsze F-102 dotarły do baz w południowo-wschodniej Azji w 1962 r. jako odpowiedź na zagrożenie ze strony północnowietnamskich bombowców Ił-28. F-102 zostały rozlokowane w bazach w Tajlandii z zadaniem przechwytywania bombowców, gdyby zagroziły one Południowemu Wietnamowi. thumb|F-102A z 509 Fighter Interceptor Squadron nad Wietnamem, listopad 1966. Samoloty mają standardowy wzór kamuflażu SEA (dla południowo-wschodniej Azji).