La primera versió operativa va ser el B-52B que s'havia desenvolupat en paral·lel amb els prototips des de 1951. Va volar per primera vegada el desembre de 1954, el B-52B, número de sèrie AF 52-8711, va entrar en servei operatiu amb el 93rd Heavy Bombardment Wing (93rd BW) a Castle Air Force Base, Califòrnia, el 29 de juny de 1955. L'ala va entrar en servei el 12 de març de 1956. La formació per a les tripulacions del B-52 va consistir en cinc setmanes d'escola de terra i quatre setmanes de vol, acumulant 35 a 50 hores en l'aire. Els nous B-52B van substituir els B-36 operatius en una base un-a-un.
Base de la Força Aèria de Castle