- Mẫu thử nghiệm đầu tiên: ngày 28 tháng 11 năm 1951
- Trang bị cho không quân chiến lược Mỹ: 1955
- Từ năm 1955 đến năm 1961 cải tiến 8 lần
- Ném bom lần đầu tiên:
- 18 tháng 6 năm 1965 tại Bến Cát, tây bắc Sài Gòn
- 12 tháng 4 năm 1966 ở đèo Mụ Giạ, Quảng Bình
- Từ tháng 6 năm 1965 đến tháng 8 năm 1973 đã dùng ở Đông Dương trên 120.000 lần-chiếc, ném khoảng hơn 3 triệu tấn bom. Là phương tiện chủ yếu tiến hành cuộc tập kích đường không chiến lược của không quân Mỹ vào Hà Nội và Hải Phòng từ 18 đến 30 tháng 12 năm 1972
- Sau Chiến tranh Việt Nam, B-52 liên tục được cải tiến, sử dụng trong Chiến tranh vùng Vịnh năm 1990 và 1991, Chiến tranh tại Nam Tư năm 1999, Afghanistan năm 2001.