La prima versione operativa fu il B-52B, che era stato sviluppato in parallelo con i prototipi dal 1951. Il primo volo avvenne nel dicembre 1954, il B-52B, AF Serial Number 52-8711, entrò in servizio operativo con il 93rd Heavy Bombardment Wing (93rd BW) a Castle Air Force Base, California, il 29 giugno 1955. L'ala divenne operativa il 12 marzo 1956. L'addestramento per gli equipaggi del B-52 consisteva in cinque settimane di scuola di terra e quattro settimane di volo, accumulando da 35 a 50 ore in aria. I nuovi B-52B sostituirono i B-36 operativi su base uno-a-uno.
Base aerea di Castle