1966 年，第 98FIS 的 F-101F 56-308
1961 年 3 月前 480 架 F-101B 交付完毕。一旦火控系统的研发问题解决后，F-101B 成为很成功的截击机。但是更快机动性更好的康维尔 F-106A“三角标枪”服役后，“巫毒”就相形见拙了。
1969 年 F-101B 开始从 USAF 退出，许多被移交给 ANG。1971 年 4 月最后两支现役 F-101B 部队——第 60 和第 62FIS 被裁撤。但是少数 F-101B 在训练部队继续服役了 10 年。1982 年 9 月 21 日最后一架“巫毒”（F-101B-105-MC 58-300）终于从廷德尔 AFB 第 2FITS 退役。
华盛顿州 ANG 第 116FIS 的退役 F-101B-80-MC 57-260，摄于 1981 年
1969 年 11 月 ANG 接收了第一批 F-101B，装备了华盛顿州 ANG 第 116FIS 和缅因州 ANG 第 132FIS。明尼苏达州 ANG 第 179FIS、纽约州 ANG 第 136FIS 和第 137FIS、内华达州 ANG 第 192FIS、北达科他州 ANG 第 178FIS、俄勒冈州 ANG 第 123FIS、德州 ANG 第 111FIS 都装备了 F-101B。1981 年最后一架 F-101B 从第 111FIS 退役。1980 年 4 月 1 日 ADC 撤销后，F-101B/F 曾暂时划拨给 TAC 管辖。
科罗拉多州立大学拥有一架民用注册的 F-101B-110-MC（N8234、57-410），并用于猛烈风暴的研究。
F-101B-110-MC（N8234、57-410）绰号“灰色幽灵”
1959 年加拿大政府取消了阿弗罗 CF-105“箭”2.5M 全天候截击机的研制，选择了基于 IM-99“波马克”远程导弹的面空导弹防御系统。很快加拿大就发现取消“件箭”计划是个错误，他们还是需要一种有人驾驶的远程全天候超音速截击机。为了弥补“箭”计划留下的空缺，加拿大政府决定采用 F-101B“巫毒”。
CF-105“箭”是加拿大人心中永远的痛
加拿大“巫毒”都是 USAF 的二手货。1961 年 7 月~1962 年 5 月间在“皇后路”行动之下，皇家加拿大空军（RCAF，后更名为加拿大武装力量）获得首批 56 架 F-101B，其中包括 25 架 F-101B-115-MC 和 31 架 F-10B-120-MC，都是 USAF 1959 财年的订购批次。这些飞机的加拿大编号是 CF-101B，与 USAF 的 F-101B 完全一致，RCAF 从未使用过 CF-101B 的可收放机鼻加油探杆。
此外加拿大还接收了 10 架 F-101F 双座作战教练机，包括 4 架 F-101F-116-MC 和 6 架 F-101F-121-MC。加拿大编号 CF-101F。
第 425“云雀”中队的 CF-101F 101002
CF-101B/F 的加拿大序列号沿用了 USAF 序列号的后三位再加上 17，例如 59-391 就是 17391。
1963 年 11 月 13 日首批 45 架 CF-101B 和 CF-101F 开始进入 RCAF 服役，渥太华基地的第 410“美洲狮”中队开始换装该机，其他装备“巫毒”的部队还有不列颠哥伦比亚省科莫克斯基地的第 409“夜鹰”中队、安大略省北部湾基地的第 414“黑骑士”中队、魁北克省巴格特纬尔基地的第 416“山猫”中队、新不伦瑞克省查塔姆基地的第 425“云雀”中队。一开始第 425 中队是该型号的作战训练中队，在首批 5 个中队完成训练后，巴格特纬尔基地的第 3 作战训练部队（OTU）接手了训练任务。1970 年左右第 3OTU 更名为第 410“美洲狮”中队继续作为 CF-101 的 OTU（由于经济原因，第 410 和第 414 中队已在 1964 年解散）。
第 416“山猫”中队的 CF-101B 101041
1970~1971 年，在“和平之翼”行动下，加拿大首批“巫毒”中幸存的 46 架交还美国空军，换回了 66 架经过翻新和升级的 F-101B 截击机和 10 架全新的 F-101F 作战教练机。这批飞机升级至 USAF 早期批次的“巫毒”，但经过升级安装了“大胆旅程”行动的红外传感器和改进型火控系统。这批 66 架“巫毒”分配了从 101001~101066 的连续序列号，CF-101F 的序列号为 101001~101007、101022、101024 和 101052。这些改进过的“巫毒”服役于第 409、410、416 和 425 中队，直到 80 年代初被 取代。
1982 年第 409“夜鹰”中队的 CF-101B 在演习中发射“妖怪”火箭弹
CF-101 的武器与 USAF 的一致——两枚 AIM-4D“猎鹰”和两枚 AIR-2A“妖怪”。在发射时序中“猎鹰”是齐射的，第一枚发射后半秒后第二枚接着发射。后来改进型 AIM-26B 取代了 AIM-4。加拿大“巫毒”装备有“妖怪”实弹，但是发射时需要输入美军控制的双重密匙来激活核战斗部。
一架加拿大“巫毒”被作为特殊电子战飞机，用作电子对抗“入侵者”教练机。这架飞机是于 1982 年租借给加拿大的 USAF F-101B（58-0300），加拿大序列号 101967，并有着非正式的加拿大编号 EF-101B。另外第 414 中队的一架 CF-101F 101006 被用作 101967 飞行员的熟习教练机。1987 年 4 月 101967 归还给 USAF。
EF-101B 101967“电战巫毒”
1985 年最后一架 CF-101B 从加拿大武装力量退役，而 101006 和 101967 在第 414 中队一直服役到 1987 年 4 月，最终结束了“巫毒”在加拿大的服役生涯。
西加拿大航空博物馆的 CF-101B
麦克唐纳 RF-101B“巫毒”
加拿大的“巫毒”返回美国后，其中 22 架 CF-101B 被南卡州格林维尔的凌-特科姆-沃特公司（LTV）改装成双座侦察机。为了弥补战术侦察能力的不足，USAF 在 1968 年 12 月 30 日授予 LTV 这项改装合同。F-101B 机鼻的武器和火控系统被外形修改过的安装有前视和垂直相机、以及电池的机鼻取代。侦察套件包括三台 KS-87B 相机，分别在前视、左侧垂直和右侧垂直位置，还有两台前视和下视 AXQ-2 电视摄像机。后座的多数仪表被拆除，飞行员座位安装了电视取景控制指示器。座舱后的机背上改装了后期型 F-101B 的硬管式加油座。