Несмотря на разведывательное назначение, самолеты принадлежали не САК, а военно-транспортной авиации - 1370-му аэрофотосъемочному авиакрылу (авиабаза Тэрнер, штат Джорджия). В 1972 году их передали 55-го стратегическому разведывательному крылу (СРК), где они служили до 1979 г., после чего были переделаны в заправщики KC-135D.

Вторым разведывательным вариантом C-135, изначально построенным как таковой, стал RC-135B (модель 739-445В). 10 построенных машин стали последними в семействе C/KC-135. Самолеты имели двигатели TF33-P-5 и стабилизатор увеличенного размаха по типу C-135B. KC-135B должен был быть комбинированным фото- и электронным разведчиком; в Рентоне самолеты изготовили "начерно" и затем отправили на завод фирмы "Мартин" в г. Балтимор, штат Мэриленд, для установки разведывательной аппаратуры. RC-135B тоже были покрашены, на этот раз "серебрянкой" "Коррогард".

В 1964-65 годах RC-135B поступил на вооружение 55-го СРК - ведущего подразделения электронной разведки ВВС США, размещенного на авиабазе Оффутт. Но аппаратура работала плохо, ВВС остались недовольны, и только что полученные машины отправили обратно в Балтимор для переделки. Работа затянулась на два года, в течение которых 55-му крылу приходилось довольствоваться порядком устаревшими RB-47H. Эту машину экипажи недолюбливали: в начиненном электроникой "брюхе" бомбардировщика было холодно и так тесно, что два или три оператора разведоборудования (именуемые на жаргоне ВВС "воронами") буквально не могли повернуться.