Tám phi đội RA-5C Vigilante đã hoạt động rộng rãi trong Chiến tranh Việt Nam bắt đầu từ tháng 8 năm 1964 phục vụ cho Lực lượng Đặc nhiệm 77, thực hiện nhiều phi vụ trinh sát tầm trung nguy hiểm. Cho dù nó có tốc độ cao và nhanh nhẹn, 18 chiếc đã bị mất trong chiến đấu: 14 chiếc do hỏa lực súng phòng không, ba chiếc do tên lửa đất-đối-không, và một chiếc bị MiG-21 bắn rơi trong Chiến dịch Linebacker II. Thêm chín chiếc nữa bị mất trong các tai nạn trong chiến đấu. Có 36 chiếc máy bay được chế tạo bổ sung trong các năm 1968 - 1970 nhằm thay thế sự hao hụt.