Von der Technik und dem Einsatzprofil her traten die RC-135V/W die Nachfolge der RC-135C an. Auch sie führten während des Kalten Krieges „Staubsauger“-Flüge durch, nun unter dem Einsatznamen „Burning Wind“, die hauptsächlich entlang der sowjetischen Grenze verliefen. Dazu kommen die "Rivet Joint" seit Mitte der 1980er Jahre vermehrt weltweit zum Einsatz. So unter anderem 1985 bei der Verfolgung der Achille-Lauro-Entführer oder 1989 bei der US-Invasion in Panama (Operation "Just Cause"). Seit August 1990 sind einige der Aufklärer ununterbrochen im Nahen Osten eingesetzt. Am 12. März 2008 erreichte mit der RC-135W 62-4132 erstmals ein Exemplar der C-135-Baureihe die Marke von 50.000 Flugstunden.