В августе 1954 г. 18 самолетов RB-36 были дислоцированы на английской базе Аппер Хейфорд и, возможно, совершили ряд разведывательных полетов в зоне Балтики вблизи границ Советского Союза. Однако этот пиковый для В-36 год стал также годом и начала его заката. Сначала это коснулось разведчиков RB-36. В июне 1954 г. САК, решив ограничиться начавшими поступать на вооружение более скоростными, хотя и менее дальними реактивными разведчиками Боинг RB-47, переориентировало самолеты RB-36, в основном, на выполнение бомбардировочных задач, сохранив, впрочем, за ними и ограниченные разведывательные возможности. А еще через два года дело дошло и до бомбардировщиков В-36, которым также пришел на смену полностью реактивный В-52. В 1956 г. сняли с вооружения три авиакрыла самолетов В-36 (остаток составил 247 самолетов), в 1957 г. – еще три (остаток 127 самолетов), в 1958 г. – два, а в феврале 1959 г. с В-36 распрощалось последнее авиакрыло. К началу 1990-х годов в музеях США оставалось четыре бомбардировщика.
Одна из примечательных страниц истории В-36 связана с попытками его использования в роли авиаматки. Эта идея была к тому времени давно известна. Можно вспомнить, например, отечественные опыты В.С.Вахмистрова с поршневыми составными самолетами (ТБ-1 с истребителями И-4, ТБ-3 с истребителями И-5, И-16, И-Z), японский высокоскоростной самолет-снаряд Иокосука MXY- 7 «Ока» для камикадзе, подвешивавшийся в полуутопленном положении под бомбардировщиками G4M, G8N или P1Y1. На рубеже 1940-1950 годов предпринимались неоднократные попытки использовать «связку» тяжелого носителя с реактивным истребителем. В нашей стране выполнены испытания МиГ-15бис «Бурлаки» с системой буксировки за бомбардировщиком Ту-4, в США – истребителя Макдоннелл XF-85 «Гоблин», подвешивавшегося на бомбардировщике Боинг В-50. Американские опыты с XF-85, проводившиеся в 1948 г., показали трудность реализации этой концепции, получившей в США название FICON (Fighter Conveyor – конвейер для истребителя), но в 1950 г. работы было все же решено продолжить применительно к В-36 и реактивному истребителю Рипаблик F-84 «Тандерджет».
После подхвата разведчик RF-84F располагался в полуутопленном положении под фюзеляжем самолета В-36
В-36 транспортирует планер бомбардировщика В-58 к месту прочностных испытаний
Вначале предполагалось подвешивать на концах крыла В-36 два самолета F-84E, выполняющих роль истребителей сопровождения. Как предусматривал исходный проект, взлет бомбардировщика осуществляется вместе с истребителями, после отцепки истребителей узлы их крепления к бомбардировщику сбрасываются,
а истребители по выполнении задания садятся на близлежащий аэродром. По зрелом размышлении у американцев возникли большие сомнения в работоспособности такого боевого комплекса в условиях активного противодействия ПВО противника, и было решено ограничиться применением авиаматки только в разведывательных целях (комбинация стратегический разведчик-носитель/ тактический разведчик, обладающая повышенной выживаемостью). В летных испытаниях, проходивших с середины 1952 г. по начало 1953 г. с использованием модифицированных RB-36F и RF-84F, дополнительно был реализован подхват разведчика RF-84F в воздухе после выполнения задания (проект «Том-Том»). Операция установления контакта RF-84F с крыльевым узлом носителя оказалась чрезвычайно опасной, а при полете самолетов «в связке» из-за сравнительной малой жесткости крыла возникали колебания разведчика в полете.
После того, как в одном из вылетов в результате колебаний произошел обрыв крыльевого узла крепления, ВВС отказались от такого способа крепления и отдали предпочтение подвеске тактического разведчика в полуутопленном положении под фюзеляжем носителя (т.е. как и в случае с XF-85). Отработав эту схему в 1952-1953 гг., ВВС США решили внедрить концепцию авиаматки в строевых частях и в 1955 г., проведя переоборудование имевшихся самолетов, приняли в эксплуатацию семь носителей GRB-36D-III и 23 подвесных разведчика RF-84K. Однако операция подхвата в воздухе, с которой высококвалифицированные летчики-испытатели справлялись достаточно успешно в опытных условиях, строевым летчикам в реальной эксплуатации давалась не так легко. В первый же день тренировок при попытке контакта с носителем было повреждено три из шести разведчиков RF-84K. Последующие тренировки не привели к улучшению ситуации и, признав концепцию «связки» опасной, военные в феврале 1956 г. ее окончательно отвергли.