Máy bay ném bom hạt nhân

Trước khi các tàu ngầm trang bị tên lửa Polaris được đưa ra hoạt động, chiếc A-3 đóng vai trò chính yếu của Navy trong chiến lược răn đe hạt nhân của Hoa Kỳ. Các phi đội được thành lập cho hai phi đoàn tấn công hặng nặng. Một phi đoàn được thành lập tại Căn cứ Không lực Hải quân Whidbey Island, Washington, trong khi phi đoàn kia ban đầu được thành lập ở Căn cứ Không lực Hải quân Jacksonville, Florida trước khi chuyển đến Căn cứ Không lực Hải quân Sanford, Florida. Phi đoàn tại Whidbey Island sau này chuyển sang sử dụng phiên bản EA-3, trở thành hạt nhân nòng cốt của các đơn vị EA-6B Prowler Hải quân, trong khi phi đoàn tại Sanford chuyển sang sử dụng A3J Vigilante trong vai trò tấn công hạt nhân hạng nặng, sau đó tiếp tục chuyển sang sử dụng RA-5C và chuyển sang nhiệm vụ trinh sát tấn công. Phi đoàn Vigilante cũng tiếp tục giữ lại một số lượng nhỏ máy bay TA-3B dành cho việc huấn luyện sĩ quan hải quân về hệ thống radar của chiếc Vigilante. Vai trò ném bom chiến lược của chiếc Skywarrior giảm đi nhanh chóng sau năm 1960, được thay thế trong một giai đoạn ngắn bởi chiếc A3J Vigilante cho đến năm 1964. Không lâu sau đó, Hải quân từ bỏ ý tưởng máy bay ném bom hạt nhân chiếc lược hoạt động từ tàu sân bay cùng với sự thành công của chương trình Polaris.

Việt Nam

Skywarrior tham gia một số hoạt động ném bom thông thường và thả mìn trong Chiến tranh Việt Nam từ năm 1965 đến năm 1967. Hải quân nhanh chóng chuyển sang sử dụng những kiểu máy bay cường kích nhanh nhẹn hơn có kích thước tương đương những chiếc máy bay tiêm kích tại Việt Nam, nhưng Skywarrior tiếp tục phục vụ sau đó trong các vai trò máy bay tiếp dầu, trinh sát hình ảnh, và chiến tranh điện tử. Chiếc Skywarrior không chỉ giúp kéo dài tầm bay của lực lượng tấn công, mà còn cứu giúp những phi công quay trở về bị thiếu nhiên liệu, giống như những chiếc KC-135 Stratotanker to hơn và nổi tiếng hơn.

Vai trò máy bay tiếp dầu

Trong Chiến tranh Việt Nam, chiếc Skywarrior được cải biến thành một phiên bản tiếp dầu nhiều phi vụ (EKA-3B) mà nó trở thành con ngựa thồ thực sự cho các phi đoàn hoạt động trên tàu sân bay. Việc sử dụng tiếp nhiên liệu trên không theo phương pháp bạn bè dùng những chiếc A-4 Skyhawk và A-7 Corsair II, và tiếp nhiên liệu trong khi bay sử dụng những chiếc A-3 Skywarrior được Hải quân sử dụng rộng rãi tại các chiến trường tại Việt Nam từ năm 1966 đến năm 1970. Sau đó, chiếc EKA-3B được thay thế bằng máy bay tiếp dầu chuyên dụng nhỏ hơn KA-6D Intruder, vốn có dung lượng và sức chịu đựng kém hơn, rồi lại được thay thế bằng kiểu S-3 Viking có dung lượng còn ít hơn nữa. Với việc chiếc S-3B sẽ tiếp tục được cho nghỉ hưu, công việc tiếp dầu trong tương lai sẽ được đáp ứng bởi những chiếc máy bay tiếp dầu phi vụ F/A-18E và F.

Chiến tranh lạnh

Phiên bản EA-3 là một nguồn tài nguyên không thể thiếu được cho Tư lệnh Hạm Đội và được sử dụng trong vai trò ELINT (tình báo điện tử), hoạt động từ tàu sân bay hay trên căn cứ đất liền hỗ trợ cho kiểu máy bay lớn hơn EP-3. Hoạt động phục vụ cuối cùng của nó là như một nền tảng tình báo điện tử trong Chiến dịch Bảo táp Sa mạc.