海湾战争中，F-117 在进行夜间空中加油
根据被攻击目标的纵深距离，有时 F-117A 每昼夜可出动 2 次，但空勤人员每昼夜只飞行 1 次，休息 8～12 小时。通常是黄昏起床，20 点左右接受作战任务并研究执行任务的方法，23 点左右起飞，一直到投弹前（包括空中加油期间）均保持无线电沉默，只有在攻击后返航途中空中加油和着陆时可使用无线电通话。凌晨 2 时半到 3 时到达目标上空进行攻击，5 时到 5 时半返回基地。
45 架 F-117A 在 42 天中总共出动了 1,296 架次，投弹 2,590 吨，其中包括 2,087 枚 907 公斤的激光制导炸弹（1,600 枚是带 BLU-109B 钻地弹头的 GBU-27，约占其库存的 60%），1,700 枚命中目标，命中率为 80%；累计飞行 6,905 小时，包括空中加油在内，完成一个任务通常需要飞行 5.4 小时。在整个战争期间，F-117A 的出动架次只占作战飞机总出动架次的 2%，却担负了攻击 40% 战略目标的重任。“夜鹰”是唯一一种能够攻击巴格达市区内目标和打击目标分类中所有 12 类目标的飞机。尤其是在攻击巴格达市区的目标时，“夜鹰”战斗机的高精确性减少了进攻所带来的附带破坏。巴格达被击毁的目标中，95% 是被该机用激光制导炸弹击毁的。尽管预测伊拉克在重要地域部署有 3,000 门高射炮和 60 处地空导弹阵地，“夜鹰”在向伊拉克纵深目标投放激光制导炸弹的过程中无一被击中。
在 1991 年 1 月 17 日凌晨，即“沙漠风暴”行动的第一次攻击中，F-117A 战斗机的攻击目标是伊拉克一体化防空系统，特别是位于伊拉克南部和西部的综合军事活动中心。在此之前，地勤人员已经为执行轰炸伊拉克西南部指挥控制中心和巴格达任务的 10 架 F-117A，挂装了 2 枚 907 公斤的 GBU-10 激光制导炸弹。整个过程像一台时钟在工作，飞行员都默不作声，等待着起飞。有专家预测他们这次行动中将损失3架飞机。第一波次的 F-117A 在午夜 0 时 26 分出发，凌晨 2 时 51 分，两架“夜鹰”执行了“沙漠风暴”行动中对伊的第一次攻击，首批 907 公斤重的激光制导炸弹投在了伊拉克西南部的目标上，包括指挥战斗机和“飞毛腿”导弹的作战中心和预警雷达。攻击这些目标的目的是在伊拉克的防御网上撕开一个缺口，使紧随 F-117A 后的盟军非隐形飞机能够从这一缺口进入伊境内。9 分钟后，第一波 F-117A 中的其余 8 架向巴格达的指挥与控制中心投下了炸弹，它们从进入到撤出巴格达的过程仅用了几分钟。随后，“战斧”式巡航导弹也击中了巴格达。
“沙漠风暴”行动首夜，F-117A 立下了汗马功劳
在 F-117A 战斗机第二次攻击的目标中，最关键和难度最大的是巴格达市中心高 113 米的阿夸克通信塔——类似于美国西雅图著名的“太空针”，是伊拉克指挥与控制的关键。安排执行该目标攻击任务的 F-117 起飞时发动不起来，飞行员只好换了一架备用飞机，后来发现备用飞机挂装的是 GBU-27 钻透炸弹，而非要求挂装的 GBU-10 非钻透炸弹，但该机最后还是完成了任务。
在 1991 年 1 月 17 日凌晨的攻击作战中，美国空军第 37 战术战斗机联队所属第 415 和 416 中队就出动了 30 架 F-117A 战斗机，攻击了 34 个目标，其中 13 个在巴格达周围。引人注目的是，该机以仅占出击飞机 3% 的总架次，攻击了当日被攻击的 35% 的战略目标。
F-117 精确打击巴格达重点目标的画面
最能体现 F-117A 较之一般战斗机优越性的战例，是 1 月 17 日入夜之后对巴格达南部核设施的突击。在此之前，由F-15、F-16、F-111、F-4G 等先进战斗机，还有加油机等 60 余架作战飞机组成的庞大机群，在未达到目标之前即遭到防空火力的猛烈打击，不得不败下阵来。紧接着，8 架 F-117A 在两架加油机的支援下用激光制导炸弹摧毁了 4 座反应堆中的 3 座。
1 月 19 日，多国部队进行了一次对巴格达的昼间轰炸，但这次尝试失败了，不仅没有摧毁预定目标，反而导致两架F-16战斗机被防空炮火击落。从那以后，多国部队司令部只允许 F-117 和“战斧”导弹对巴格达进行攻击。1 月 27 日，施瓦茨科普夫将军下令将空中力量对伊拉克的战略轰炸转向对科威特境内伊军目标的打击上。只留下 F-117 和 F-111 继续轰炸伊拉克。2 月 5 日，只剩下 F-117 在伊拉克的夜空中独来独往。
“沙漠风暴”行动中，F-117A 准备出击
发表于 2011 年 7B~9B《坦克装甲车辆•新军事》
在最初几天，伊拉克的战斗机还起飞迎击多国部队的战斗轰炸机，但不仅未打着多国部队飞机，反而被担任护航的多国部队战斗机击落了。在反击无力的情况下伊拉克就试图把飞机藏在掩体里。鉴于在开战的前几天，多国部队实现了破坏伊通信设施、瘫痪其空军的目的，于是，攻击伊拉克飞机掩体、桥梁等武器存储地和补给线等便成了多国部队的一项重要任务。这个任务主要由 F-117 和 F-111 来完成。其中，F-117 攻击的重点集中在机场上坚固的飞机掩体，核生化武器的研制、生产和存贮设施，“飞毛腿”导弹的生产与存贮设施等目标。
总部要求 F-117A 挂载 GBU-10 激光制导炸弹来攻击这些能够承受战术核武器空中爆炸所产生的效应和超压的特别坚固的飞机掩体。但在第一波次共 10 架飞机的攻击中，所有 GBU-10 炸弹要么在掩体表面爆炸，要么反弹到掩体外爆炸。显然，首次攻击失败了。随后，美军使用 GBU-27 钻透炸弹来攻击这些混凝土掩体。该弹能够贯穿掩体表面的钢板和混凝土，然后在掩体内部爆炸。最终，F-117A 应用 GBU-27 炸弹对飞机掩体的后续攻击取得了成功。
被 F-117 使用钻透炸弹炸毁的伊拉克机堡
在地面进攻开始之前，F-117A 战斗机的任务是攻击伊拉克用于向沙科边界的火壕中灌油的抽油站。F-117 战斗机的攻击很有成效，解除了伊拉克将燃油火壕作为实际的或心理上的武器的能力。