Когда тяга двигателей превышала вес ракеты на 3,5 т, из гидравлической системы замков сбрасывалось давление, подкосы выдергивали пальцы, стержни отбрасывались, и ракета поднималась в воздух. Различное давление в гидравлических замках стало причиной того, что один из стержней начал отставать и резать уходящий вверх обтекатель.
Сбрасывание давления из гидросистемы замков изменили таким образом, что отставание стержня было устранено. Позднее изменили и конструкцию удерживающего механизма. Заменив его на А-образную ферму, исключающую возможность захвата юбки стержнями.
Второй и третий пуски Atlas D тоже закончились аварией. Первая ракета взорвалась в воздухе в результате разрушения верхней перегородки топливного бака, а вторая в результате ошибки обслуживающего персонала.
Обеспокоенные военные поставили инженерам задачу устранить все недостатки и довести ракету до стадии боевой готовности к 1 августа 1959 года.
После устранения причин аварий фирма Convair установила на стартовую позицию очередную ракету. 28 июля 1959 года она полностью выполнила программу полета и пролетела около 10000 км. Через 14 дней состоялся последний успешный испытательный запуск. 31 августа МБР Atlas была доведена до стадии начальной боевой готовности.
Начались поставки “Атласов” D в ВВС США. Первые ракеты поступили в 704-е ракетное стратегическое крыло ВВС США (Strategic Missile Wing — SMW) на базе Vandenberg. Это соединение являлось главной тренировочной базой для личного состава.
10 марта 1960 года военные попытались запустить Atlas D на максимальную дальность. Но ракета при запуске взорвалась. 20 мая попытку повторили. На этот раз пуск прошел успешно. Макет ГЧ упал в Индийском океане в 1600 км юго-восточнее Кейптауна и 800 км северо-восточнее острова Принц Эдвард. Ракета преодолела 14500 км за 53 минуты.
Следующей модификацией ракеты стал Atlas Е. На нем стояла новая силовая установка МА-3, состоящая из разгонных двигателей LR-89-NA-5 с тягой 73,4 т и маршевого LR-105-NA-5 с тягой 25,6 т. Кроме увеличения тяги конструкторам удалось уменьшить вес и количество деталей в двигателях.
Подрыв ракеты Atlas после выполнения ею “мертвой петли” во время первого запуска.
Сокращение количества деталей на 15 % было достигнуто путем использования выходящего под большим давлением из турбонасоса горючего для привода системы отклонения двигателей. Основные клапаны горючего и окислителя так же приводились в действие давлением топлива, в отличие от ранее применявшихся систем, где эта система работала на газообразном гелии, хранившемся под большим давлением в сферических баллонах из титана.
Вес силовой установки уменьшился в результате замены металлических обручей, охватывающих камеры сгорания стартовых двигателей, обручами из армированного стеклотканью пластика.
Повышение тяги силовой установки позволило поставить на ракету более мощную боеголовку W-38 в 3,7 Мт. Для нее разработали новую ГЧ типа Мк.4. Расчетная дальность полета Atlas Е составляла 16000 км.
Для повышения точности ракеты на нее поставили чисто инерциальную систему наведения от МБР Titan, которую выпускало военное отделение фирмы Bosh.
Первый пуск Atlas Е состоялся 11 октября 1960 года. Этот и два последующих пуска закончились неудачей. Только через год конструкторам удалось устранить все недостатки ракеты и поставить ее на вооружение.
Последней боевой модификацией ракеты Atlas стал ее шахтный вариант Atlas F. Отличительными его особенностями стали: установка специального оборудования в топливных магистралях стартовых и маршевого двигателей до основных топливных клапанов, позволяющего длительно хранить ракету с заправленным баком. Конструкторы установили дренажное устройство для удаления осадка, который мог образоваться на дне бака при длительном хранении. На пусковом комплексе поставили специальное заправочное оборудование, дополнительные резервуары с гелием для наддува баков при ускоренной подготовке к запуску.
На последних сериях ракет Atlas F устанавливалась ГЧ от ракеты Minuteman типа Мк.5.
Первый запуск Atlas F состоялся 8 августа 1961 г. Ракета пролетела по трассе Атлантического полигона около 9200 км и упала в заданном районе вблизи острова Вознесения.
Первым подразделением, освоившим новые ракеты, стала 576 эскадрилья 704 SMW (579 SMS — Strategic Missile Squadron). 9 сентября 1959 года ее личный состав произвел первый удачный запуск.