Canuck còn được các phi công RCAF gọi một cách thân mật là "Clunk" vì tiếng ồn mà bộ bánh đáp mũi gây ra khi rút vào thân sau khi cất cánh. Tên cái tên thân mật khác ít được biết đến là "Lead Sled", sở dĩ nó có tên này do cần điều khiển của nó nặng và thiếu khả năng cơ động, đây còn là biệt danh khác mà các phi công dùng gọi cho các máy bay khác trong thập niên 1950.[3] Những chiếc khác cùng có biệt danh "Lead Sled" là CF-Zero, Zilch, Beast, tất cả máy bay này đều bị phi công xem là khó điều khiển hơn những chiếc tiêm kíh ngày của RCAF như Canadair Sabre.[4]

CF-100 được biên chế cho các đơn vị thuộc Bộ tư lệnh phòng không Bắc Mỹ Hoa Kỳ/Canada (NORAD) để bảo vệ không phận Bắc Mỹ khỏi các máy bay chiến đấu của Liên Xô như máy bay ném bom chiến lược. Ngoài ra, 4 phi đoàn Canuck đóng quân tại châu Âu, thuộc Sư đoàn không quân 1 nằm dưới sự chỉ huy của NATO, hoạt động trong giai đoạn 1956-1962.

Khi Chiến tranh Triều Tiên nổ ra, USAF có nhu cầu về một máy bay phản lực, hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, đánh chặn tiếp tế/trinh sát. Do nhu cầu cấp bách nên USAF đã xem xét 2 mẫu máy bay là: CF-100 và English Electric Canberra. CF-100 đã bị loại bỏ vì không đủ tầm bay và tải trọng. Thiết kế của English Electric được chọn và được phát triển thành B-57 Canberra.[5][6]

CF-100 phục vụ trong 9 phi đoàn của RCAF vào thời kỳ đỉnh điểm giữa thập niên 1950. 4 phi đoàn được triển khai tới châu Âu trong giai đoạn 1956-1962 dưới chương trình NIMBLE BAT, thay thế một số phi đoàn RCAF phục vụ trong NATO trang bị các máy bay tiêm kích ngày Canadair Sabre, các phi đoàn trang bị CF-100 được sử dụng để đánh chặn các máy bay của Xô viết bay vào không phận do khối NATO kiểm soát.

Trong những năm làm việc cho Avro Canada, phi công thử nghiệm trưởng S/L Żurakowski tiếp tục điều khiển máy bay như một phi công trình diễn nhào lộn, với những kết quả ngoạn mục, đặc biệt là vào Triển lãm hàng không Farnborough 1955, Żurakowski đã điều khiển chiếc CF-100 thực hiện động tác bay "lá rơi" (falling-leaf) nổi tiếng. Các nhà quan sát và công nghiệp hàng không đã không tin rằng một máy bay tiêm kích lớn lại có thể cơ động các động tác nhào lộn phức tạp như vậy, ông được họ xưng tụng là "Żura Vĩ đại". Do những thể hiện của ông mà Bỉ đã mua CF-100.

Tổng cộng có 692 chiếc CF-100 mọi phiên bản đã được chế tạo, gồm 53 chiếc bán cho Không quân Bỉ. Mặc dù với thiết kế ban đầu, tuổi thọ của máy bay chỉ khoảng 2.000 giờ, nhưng thực tế tuổi thọ khung máy bay Canuck lại có thể lên tới 20.000 giờ trước khi thải loại. Do vậy, mặc dù vài trò máy bay tiêm kích tiền tuyến của nó bị thay thế bởi CF-101 Voodoo, những chiếc Canuck vẫn phục vụ với vai trò trinh sát, huấn luyện, tác chiến điện tử trong Phi đoàn 414 tại Căn cứ North Bay, Ontario, đến tận năm 1981. Sau khi CF-100 nghỉ hưu, một số máy bay được trưng bày ở khắp các nơi trên đất nước Canada.

Mẫu máy bay tiêm kích sau CF-100 là CF-105 Arrow trang bị động cơ Orenda Iroquois tinh vi hiện đại do Canada thiết kế chế tạo, nhưng đã bị hủy bỏ vào năm 1959 sau một quyết định gây tranh cãi của chính phủ Canada.