Wymieniono dotychczasowe silniki Pratt & Whitney TF-33 na CFM International CFM-56 (wojskowe oznaczenie F-108) oraz zamontowano cyfrowe systemy pokładowe.
Służba thumb|left|Przykład trasy lotu zwiadowczego w wykonaniu RB-47H stacjonujące w Mildenhall, podobne trasy pokonywały RC-135 gdy zastąpiły wycofane stratojety Samoloty działają globalnie, można wyróżnić jednak pięć głównych obszarów operacji prowadzonych przy użyciu RC-135. W czasach istnienia Układu Warszawskiego maszyny monitorowały zachodnie granice Związku Radzieckiego i pozostałe europejskie państwa wschodniego bloku. Główną bazą, w której stacjonowały RC-135 w owym okresie była baza RAF Mildenhall w hrabstwie Suffolk, z której operował 95th Reconnaissance Squadron i jego RC-135. Stąd również startowały samoloty do wykonywania zadań prowadzonych nad Morzem Śródziemnym. Hellenikon Air Base w Grecji była siedzibą samolotów odpowiedzialnych za monitorowanie południowo-wschodnich granic Związku Radzieckiego i północnej Afryki ze szczególnym uwzględnieniem Libii, z którą od czasu objęcia rządów przez Muammara al-Kaddafiego Stany Zjednoczone miały napięte stosunki. Obszar dalekiego wschodu zabezpieczały samoloty ze 82d Reconnaissance Squadron stacjonujące w Kadena Air Base na Okinawie.