Окончательный вариант
Последующее перепроектирование истребителя "Рипаблик" основывалось на исследованиях, проведенных в NACA Ричардом Виткомбом и Антонио Ферри. В результате "Сандерчиф" получил удлиненный киль, поджатый согласно правилу площадей фюзеляж и несколько необычные воздухозаборники типа "ноздря", сделавшие силуэт самолета столь характерным. Эти изменения вместе с установкой двигателя J75 значительно улучшили характеристики самолета. Первый истребитель такой конфигурации YF-105B (54-100) совершил свой полет 26 мая 1956 года.
Опять же самолет повел себя в воздухе "не очень хорошо" – пилот Генри Биард – "Хэнк" был вынужден сесть на брюхо на дне высохшего озера.
За два месяца до того, в марте 1956 года планы производства "Сендерчифа" были подтверждены заказом ВВС на еще 65 F-105B и 17 RF-105B. Но последняя модель так и не поступила на вооружение, пав жертвой сокращений, проведенных в июле. К этому времени работа над тремя опытными разведчиками была уже в завершающей стадии. Они были закончены и отличались контурами носовой части, выдававшей их происхождение. В последствии эти машины были известны под обозначением JF-105В и использовались в основном в качестве опытных машин.
Другим вариантом, появившимся в тоже время, стал F-105C, ставший первой из трех попыток "Рипаблик" создать двухместный вариант самолета для повышенной летной подготовки. Самолет базировался на планере F-105B и был уже на стадии макета, когда работы были свернуты в 1957 году из-за высокой стоимости. Подобно другим двухместным "Сандерчифам" первый имел тандемное расположение мест экипажа и общий фонарь над кабиной.
Начало испытаний, по традиции американских ВВС проводившиеся на базе Эдвардс, не выявило особых проблем с конструкцией машины, чего нельзя сказать о большинстве оборудования, составлявшего "Систему вооружения – 306А". Такие компоненты как система управления огнем МА-8, бортовая ЭВМ "Бендикс" и автопилот "Дженерал электрик" FC-5 показали чрезвычайно низкий уровень надежности не только в процессе испытаний, но и в первые годы после принятия F-105B на вооружение. Несмотря на активные работы по "проекту оптимизации" в 1959-60 гг, число боеспособных машин оставалось на низком уровне. Ситуация достигла низшей точки падения в начале 1960 года, когда ни один из 56 F-105B в составе ТАК не был боеспособным. Позже ситуация несколько улучшилась, но все же F-105B так и остался объектом "интенсивного труда", требующим до 150 человеко-часов обслуживания на один час полета. Недостаток запчастей и сложности с подготовкой механиков усугубили проблему. Не удивительно, что в ВВС большинство были уверены: "Сандерчиф" – "настоящая сука".
