Он вышел из 303-й группы в 1960 году, чтобы присоединиться к лётной программе на в Спокане (штат Вашингтон), проведя четыре года в качестве члена боевого расчета на бомбардировщике «Boeing B-52 Stratofortress». Во время кубинского ракетного кризиса, его подразделение было переведено в режим «воздушного оповещения», позволявший поражать цели в любой точке. Маркаряну было дано задание летать на самолете, вооруженном ядерным оружием. Также, во время пребывания на базе Фэйрчайлд, Маркарян выполнял задачи в Бангоре (штат Мэн) и Испании. В то же время, Маркарян был зачислен в Командно-штабной колледж на в Монтгомери (штат Алабама), и после его окончания был назначен в штаб Стратегического командования ВВС и Стратегического целевого планирования на в Омахе (штат Небраска), занимавшийся подготовкой плана США по ведению стратегической ядерной войны. Их работа заключалась в планировании базирования, маршрутизации и ориентации для всех бомбардировщиков, а также ракет наземного и морского базирования. Маркарян был наделён дополнительными обязанностями по участию в установлении требований избирательного интеллекта для на Гавайских островах. Данная работа позволила ему посетить страны-союзники США в Юго-Восточной Азии: Японию, Южную Корею, Тайвань и Филиппины.