“大肚”计划使得 B-52D成为让人生畏的“炸弹卡车”
“大肚”B-52D 的 3A-1 高密度炸弹架
在研制初期，设计思路是依靠 B-52 本身的性能来提高突防成功率和自身生存力。航空科技的突飞猛进一方面使 B-52 实现了工程师的初衷，另一方面也使 B-52 在新威胁下迅速失去优势。不但完成预想任务有困难，甚至难于自保。为了继续发挥 B-52 的作用，必须加装大量电子战设备，对抗苏制导弹和机载火控系统，以及早期预警系统和地面截击管制雷达，切实解决生存力问题。电子对抗系统升级分若干阶段实施，这样能够保证在一部分 B-52 接受改装的同时，不对整个战略轰炸机群的规模造成大的影响，从而保证连续的战略核威慑能力。第一阶段紧急安装最必要的设备，用来对抗苏制雷达和地空导弹的威胁，特别是负责高空的萨姆-2 导弹。第二阶段是安装本来属于“四巨头”（Big Four）组件的电子对抗设备，在 1959 年 11 月到 1963 年 8 月间实施。所能得到最好的电子对抗设备将在第三阶段安装，类似于因过于复杂昂贵而被取消的 ALQ-27 系统。取而代之的是快速反应能力（QRC）组件，它被安装在新制造的 B-52H 上，也被用于对早期型号的翻新。
1967-69 年间，派往东南亚作战的 B-52D 接受了阶段 V 升级。包括安装 1 台 ALR-18 自动接收机、1 台 ALR-20 全景接收机、1 台 APR-25 雷达告警系统、4 台 ALT-6B 或 ALT-22 连续波干扰机、2 台 ALT-16 抑制干扰系统、2 台 ALT-32H 和 1 台 ALT-32L 高低频干扰机、6 台 ALE-20 热焰弹抛射器（96 枚/台）和 8 台 ALE-24 干扰箔片抛射器（1,125 枚/台）。引擎短舱间的挂架上还安装了 ALE-25 干扰火箭巢。每个短舱大约长 13 英尺，装填有 20 枚特拉克（Tracor）ADR-8 2.5 英寸折叠干扰火箭，既可以手动发射，也可以由 ASG-21 火控系统自动发射。尽管该系统后来被取消，挂架却被保留，用于挂装其他仪器吊舱。1967-1969 年间，一些用于常规战的 B-52G 率先接受了标准和 B-52D 机群相同的升级。
ADR-8 2.5 英寸折叠干扰火箭
ALE-25 干扰火箭巢
参与“高压”（High Stress）和“四巨头”改装项目后，B-52F 接收了进一步改进。这轮改进牵涉到所有 B-52，包括早期的 B-52B。内容包括为早期轰炸/导航系统和自动驾驶系统安装必要的故障诊断设备。加装计划制定于 1961 年，属于长期改进项目的一步分。第一阶段到 1963 年中期前改装 B-52B/C/D，第二阶段改装配备更复杂的 ASQ-38 系统的 B-52E/F 和后续型号。将在控制“大猎犬”导弹中起到重要作用。整个项目至 1965 年接近尾声。
确保机体耐久度已经是一个艰巨的难题，更糟的是不敢落后的美苏双方都力求在技术上克制对手，这充分反映出冷战期间以及一切军备竞赛的基本特征。1970 年代早期，B-52G 和 B-52H 的电子对抗系统接受了大量改进，核心是加装更多有效的干扰机，最初仅限于参加越战的 B-52D。为了专门对抗 SA-2 的火控雷达，对全部 B-52 实施了两阶段改进项目。1973 年，对 B-52G/H 的改进已接近完成，但进一步改进则被废止。依据在东南亚获得的经验，尤其是后卫 II 号计划，SAC 希望为 B-52G/H 安装更先进的电子对抗设备和综合告警系统。空军参谋部已经认可了 SAC 的新要求。
改进阶段 0 I II/III IV V VI 经历财年 1956-58 1959-61 1961-63 1964-66 1967-69 1970-84 适用机型 D G/H 传感器 APR-9
ALQ-155 干扰机 14 ALT-6B 10 ALT-6B
ALQ-117 箔条箱 2 ALE-1 2 ALE-2 8 ALE-24
B-52 B.U.F.F.Dark Knight
越战后改装
在美国深处越战泥潭的同时，留守本土执行战略威慑任务的 B-52 的改装计划也在酝酿之中。1970 年，空军决定为 B-52G 装备波音 AGM-69A 近程攻击导弹（SRAM），这拉开了越战后 B-52 一系列改装的序幕。包括增加翼下挂架、旋转发射架和相应的航空电子设备。B-52G 在俄克拉荷马城改装，B-52H 在圣安东尼奥改装。1971 年 10 月 15 日这项耗资 4 亿美元的长期改装项目在俄克拉荷马城首先展开。次年 3 月，驻缅因州劳林空军基地第 42 轰炸机联队成为了第一个装备 SRAM 的 B-52G 单位，当年 8 月正式形成战斗力。。每一架改装后的 B-52G 能够携带 20 枚 SRAM，其中翼下外挂 12 枚，弹舱后部的旋转发射架挂载 8 枚。SRAM 战斗部是一颗 17 万吨当量的 W69 核弹头，由一台 SR-75-LP-1 可重启两级液体火箭发动机提供动力，最大速度为 M2.5。惯性制导的 SRAM 既可以超音速飞行，也可以亚音速飞行；既能够以高空半弹道式飞行，也能够低空沿地形飞行；还具有转弯攻击侧后方目标的能力。SRAM 外挂点在 1980 年代初被取消。考虑到 SRAM 弹头的安全性，它于 1990 年从装备清单上消失。
一架 B-52G 正在安装 AGM-69A 旋转挂架，挂架上已经挂载了 8 枚 SRAM
旋转挂架在弹仓内部的样子
B-52 两侧翼下挂架还可以挂载 12 枚 SRAM
这是波音生产的第 1,000 枚 SRAM
阶段 VI 升级从 1971 年 12 月开始，在确定最后的改装方案前，花费了数年时间用于研发和测试。对整个机群进行升级工作又花费了几年时间，到 1980 年代末期升级工作还在继续。最明显的变化是机身尾端加长了 40 英尺，用以容纳电子设备。改进后的 B-52G 外表面零碎很多，大量天线破坏了原本干净的外观。阶段 VI 加装的设备包括：1 台 ALR-20A 对抗接收机、1 台 ALQ-117 主动对抗设备、1 台 ALR-46(V) 数字式雷达告警接收机、1 台 ALQ-122 假目标生成系统、ALT-28 干扰机、ALQ-153 尾部告警雷达、ALT-32H 和 ALT-32L 高低频干扰机、ALT-16A 压制干扰系统、12 部 ALE-20 热焰弹抛射器、8 部 ALE-24 箔条箱。箔条箱安装在机翼后缘，正好位于内外襟翼间被取消的副翼位置。ALQ-117 系统的一对天线容纳在机头两侧突出的整流罩内，机身尾端还安装有特殊天线。ALT-28 天线容纳在风挡前突出的整流罩内。ALQ-153 天线安装在左水平尾翼端部。后续改进中用 ALQ-172(V)1 替换了 ALQ-117，但和最初的 ALQ-117 共用天线。