载M61系列机砲的飞机是F-104星式（Starfighter）战斗机，不过M61在F-104机上测试时弹链与击发过的弹壳在高速抛弃可能对机身造成，为此美军开发出无弹链供弹装置的改良型M61A1，M61A1随后成为美制战机的固定装备，包括F-105、F-106后期型、F-111、F-4与等数款战斗机与轰炸机全都搭载过M61。现行正在使用M61机砲的机种包括了美国空军的F-15、F-16，与最新锐的F-22「勐禽」（Raptor）隐形战斗机及中华民国空军的F-CK-1经国号战斗机，在美国海军航空部队中F/A-