第一架被德军俘获的完好无损的 B-17G 是一架第 100 轰炸大队的未命名飞机（42-38017 XR*O），在 1944 年 3 月 3 日降落在石勒苏益格。5 天后，一架名叫“菲莉斯玛莉”的 B-17F（42-30713）轰炸机在韦尔本落入敌人手中。1944 年 4 月 9 日，一架第 542 轰炸大队 731 中队的 B-17G（42-39974）轰炸机迫降在丹麦境内的韦勒瑟机场，后来运往雷希林。
一般认为，德国 KG200 部队共使用过 4 架 B-17 轰炸机。秘密行动将机组成员最远送到了约旦、希腊、苏联和爱尔兰等。在 KG200 获得几架 Ju 290 运输机以前，B-17 是其拥有的唯一类型航程和载重量足以执行此类远程任务的飞机。在大战的最后几个星期里，有 3 架 B-17 轰炸机（和 1 架 B-24 轰炸机）在 KG200 德国东部的瓦克斯雷本基地。4 月，德军决定将留下的几架飞机撤离到西部的菲斯滕费尔德鲁克基地。4 月 6 日，3 架 B-17 和 1 架 B-24 轰炸机出发，但是只有 1 架 B-17 和 1 架 B-24 轰炸机抵达目的地。1 架撞上了图林根山中的一坐山峰；另一架在阿尔滕堡被友军炮火误射击落。这几架飞机的具体身份仍然是个谜。
日本也使用过几架 B-17 轰炸机，这些飞机是日本在早期征服太平洋和荷属东印尼一些地区时的战利品。经过鉴定后，这些飞机专门用于协助战斗机。它们的下落不明。
日军俘获的 B-17D 与 B-17E
1945 年 USAAF 进行了一项将大约 130 架 B-17G 改装成搜索救援飞机的计划，这些飞机的改装与海岸警卫队的 PB-1G 非常类似，机腹下能够吊挂一艘救生艇，型号指定为 B-17H“飞行的荷兰人”。
一旦确定海上遇险人员的位置，救援飞机就可以借助降落伞将救生艇空投到附近。可空投的 A-1 救生艇具备自扶正，自排水的功能，并储存有完备的求生物资。救生艇外形流线，被挂装在机腹下，占据了从颚部雷达到机腹炮塔之间的区域，可经由三个降落伞空投至海面。
一些早期的 B-17H 由于要在作战地区使用而保留了防御武器，其余的全部去掉了防御武器并且使用一个搜索雷达代替颚部炮塔。直到二战将近结束这些飞机才投入使用，不管怎样，B-17H 在 B-29 轰炸日本的最后阶段还是救出了一些机组乘员。二战结束后，B-17H 的防御武器被逐渐拆除，到了 1940 年代后期，B-17H 基本无武装了。朝鲜战争爆发后，这些飞机又恢复安装了一些防御武器。例如在一些飞机中恢复了尾部和腰部机枪，颊部机枪以及顶部炮塔。美国空军成立之后，根据新的航空器型号命名体系，B-17H 被改为 SB-17G，“S”是指搜索和援救。
SB-17G 搜救机，注意机鼻的雷达
SB-17G 为美国空军遍及全球的部署提供了海空救援支援并一直服役到 1956 年。至少有两架 SB-17G 幸存到现在。1987 年，44-83575 被柯林斯基金会修复成可飞状态，恢复了 B-17G 的所有武器配置，B-17G-95-DL 44-83722 被用于核弹威力测试，严重毁损，现在它的残片正存放在仓库中准备用于其它飞行堡垒的修复。
44-83575
B-17 无人机
在飞行堡垒的服役生涯中，有许多剩余的 B-17 被改为遥控靶机而消耗掉。二战中就有一些老旧的 B-17（主要是 F 型）被改装成 BQ-7 遥控炸弹用以对付具有重型防护的德军目标。
战后在核弹试验中曾使用过无人驾驶的遥控 B-17 接近或穿越蘑菇云。1946 年 5 月，16 架封存的 B-17 重新启用被改装成无人机，加装了无线电、雷达、电视摄像机和其他设备，另有六架 B-17 被改装成控制机。大部份工作在德克萨斯州凯利（Kelly）机场的圣安东尼奥（San Antonio）航空军械库完成的。1946 年美国在南太平洋的比基尼岛进行了原子弹试爆，代号“十字路口行动”（ Operation Crossroads），B-17 遥控机进行了空气采样。美国空军成立后，控制机型号改为 DB-17G，无人机的型号改为 QB-17G。在 1952年 进行的核弹试爆中，无人机主要由来自佛罗里达州埃格林（Eglin）空军基地的第 3205 无人机大队操作。
QB-17G
DB-17G（后）与 QB-17G
QB-17L 这个型号被赋予给那些战后改装的各种用途的 B-17G 无人机。这些飞机通常是作为导弹测试的靶机，有时也安装电视摄象机用于拍摄接近中的导弹。这些飞机通常涂成醒目的橘红色并镶以黑色斜纹以增加可视性。并在垂尾的序列号之前都加上个 O 以表明这些是废弃的飞机，不属于军队现役航空器。被改装成 QB-17 和 DB-17 的飞行堡垒都是崭新的战后封存的飞机。
大部份 QB-17L 在早期的耐基（Nike Ajax，MIM-3）地空导弹或者休斯猎鹰（Falcon，AIM-4）空空导弹的测试中被摧毁。其他一些 QB-17L 用于各种无人驾驶的破坏性测试，例如 NACA 在旧金山湾进行的水上迫降试验。1959 年 8 月 6 日 DB-17/QB-17 联合进行了最后一次任务，44-83727 号靶机被 F-101 巫毒（VOODOO）截击机发射的猎鹰导弹击落，最后一架 QB-17L 在 1960 年被一枚 IM-99 地空导弹摧毁。
QB-17N 是与 QB-17L 类似的无人机，但遥控系统不同并且没有安装电视摄象机。在翼尖吊舱内部安装光学跟踪设备，可以通过爆炸螺栓与飞机分离并伞降，这样无人机损失后可以回收测试数据。
DB-17L 是指用退役 B-17G 改装的无人机控制机，通常在导弹测试期间用于遥控 QB-17L 和 QB-17N 无人机，当这些飞机由于损耗而不堪使用时，也被改装成无人机消耗掉。
最后一架在美国空军服役的飞行堡垒 44-83684 控制机于 1959 年在戴维斯-蒙森（Davis-Monthan）空军基地被封存。这些少量的 DB-17P 直到 1960 年才从空军飞机清单中除名，随后被移交给各地博物馆，如代顿（Dayton）的空军博物馆和奇诺的名机博物馆。