Идеально было бы заменить MG-13 на МА-1 с F-106 "Дельта дарт", чтобы устранить этот недостаток. Но это решение было отклонено по финансовым соображениям. Меньше возражений со стороны ВВС вызвало предложение поднять возможности MG-13 модернизацией центральной ЭВМ. Это предложение было реализовано, хотя оно, конечно, было компромисным. Тем не менее F-101B начал поступать в подразделения ПВО в январе 1959 года. Головной в программе переоснащения стала 60-я эскадрилья истребителей-перехватчиков на базе Отис. Программа поставок выполнялась очень быстро – к концу 1960 года 17 эскадрилий ПВО получили новый самолет.
Производство данного варианта перехватчика закончилось 24 марта 1961 г поставкой 480 самолетов. Общее число выпущенных F-101 достигло 807 машин. Последние 93 перехватчика из состава двух партий по 115 и 120 машин, заказанных по 59 финансовому году, были выпущены с некоторыми отличиями. Некоторое время они имели обозначение F-101F. Из этой партии 66 самолетов были поставлены Канаде в начале 60-х. Далее, во второй половине 1961 года была проведена программа модернизации системы управления огнем – кодовое обозначение "Китти Кар". В результате все перехватчики первых серий были доработаны до уровня последнего "блока-120". С окончанием программы "Китти Кар" все "чистые" перехватчики получили обозначение F-101B.
Так получилось, что обозначение F-101F позже было дано самолетам с двойным управлением. Первоначально планировалось, что около четверти самолетов должны были быть выпущены в варианте с двойным управлением, но реально выпустили только 72 машины в таком варианте. Их позже дополнили еще несколько самолетов – по крайней мере семь, но не больше дюжины – первых серийных или неполностью боеспособных F-101, которые раньше использовались для различных испытаний. Из всех этих самолетов 58 первоначально носили название TF-101B. В 59 финансовом году их дополнили 14 перехватчиков TF-101F. Хотя этот вариант и обладал всеми возможностями перехватчика, он в основном использовался для тренировок и повышенной летной подготовки экипажей. Большинство, если не все эскадрильи ПВО успешно эксплуатировали эти "двухполюсные" самолеты.
Первоначально перехватчик вооружался только ракетами "воздух-воздух" AIM-4 "Фалкон" с инфракрасной или полуактивной головкой самонаведения. Но потом F- 101В получил дополнительный "зубик" в виде ядерной, неуправляемой ракеты "Джени" AIR-2A по программе модернизации с начала 1961 года.
