出于各种原因，B-36B机队直到1952年才达到完全的作战能力
康维尔共制造了73架B-36B，其中64架被升级为B-36D，在外翼段下方增加了4台通用电气J47-GE-19涡喷发动机，1952年重新交付美国空军，编号改为B-36D或RB-36D。
B-36B的性能参数
发动机：6台3500马力普惠R-4360-41“巨型黄蜂”气冷星形发动机。
性能：最大速度613公里/时（10516米），巡航速度325公里/时，初始爬升率460米/分，实用升限12954米，作战升限11826米，作战半径6019公里，最大任务时间42.43小时，13156公里。
重量：空重63793千克，战斗重量103283千克，最大起飞重量141067千克。
尺寸：翼展70.10米，长度49.40米，高度14.22米，翼面积443平方米。
武器：机身6座可收放炮塔以及机鼻和位炮塔每座安装2门20毫米M24A1机炮，共备弹92000发。正常载弹量32659千克，最大载弹量39000千克。
喷气拐杖
B-36早期型被批评最大速度不足以及起飞滑跑距离过长。1948年10月5日，康维尔建议在B-36外翼段下方安装两对涡喷发动机来解决改问题。涡喷发动机可辅助B-36起飞和轰炸航线的最后冲刺，对航程影响很小，因为B-36在巡航中可以关闭涡喷发动机以节省燃油，此时发动机吊舱的前端盖板会张开堵住进气口以降低阻力。
康维尔提交的“喷气拐杖”想象图，这张图是用B-36B的照片进行修改的
涡喷发动机吊舱的式样，进气口盖板可张开以降低巡航阻力
B-36D是第一种安装这种“喷气拐杖”的型号，该机的外翼段下方吊舱中安装了两对通用电气J47-GE-19涡喷发动机，吊舱外形和波音B-47“同温层喷气”的发动机吊舱很相似。喷气式发动机使B-36D的最大速度增加到700千米/时，实用升限增加到13715米，滑跑距离也缩短了近610米。
装上4台J47-GE-19涡喷发动机后，B-36就变成了10发飞机
1949年1月4日，美国空军批准把64架B-36B改装成D型，首架B-36D原型机改装自B-36B 44-92057，该机加装的是4台艾利森J35-A-19发动机而不是后来的J47-GE-19。1949年3月26日B-36D原型机首飞，由于发动机吊舱出现了振动问题，多以康维尔在挂架内侧增加了斜支撑架。B-36B的改装相当成功，美国空军在1949财年又订购了额外的B-36D，并把B-36B合同的最后4架（44-92095~92098）指定为B-36D交付。
1949年3月26日B-36D原型机44-92057首飞
1949年7月11日，首架B-36D生产型首飞，1950年8月美国空军接收了首批B-36D并在埃格林空军基地展开试飞。到1951年6月，康维尔已经交付了26架B-36D。1951年8月，最后一架B-36D交付。
B-36D用K-3A轰炸/导航系统取代了B-36B的K-1系统，后者由于电子管频繁出问题而可靠性不佳，B-36B执行的任务中有1/4因种种雷达故障而被迫终止。B-36B在之后的现代化升级中也改装了更可靠的K-3A系统。K-3A系统由法兰德Y-3潜望镜式轰炸瞄准具、改进型斯佩里A-1A轰炸/导航计算机、改进型西电AN/APS-23雷达组成。斯佩里A-1A计算机可在1430米~15240米高度范围、0~1407千米/时地速范围内使用。法兰德Y-3潜望镜式轰炸瞄准具了提供4倍放大倍率和76度视场，瞄准具的镜头前向旋转角度为90度，后向35度，左右两侧各54度。西电AN/APS-23雷达配备了改进型快速扫描天线、高清晰度雷达显示器，数据储存管（用于显示静止雷达图像）、K波段可调高频头、以及平嵌天线。雷达可做360度扫描或40~180度扇区扫描，使用不同脉冲持续时间和脉冲重复频率时的探测范围是8~320千米。1.52米天线的旋转速度为60转/分，在9140米高度时可探测320千米开外的大型城市，对船只的探测距离是80~160千米。APS-23雷达具备抗干扰能力。B-36D的尾炮塔火控雷达是AN/APG-32。
B-36D的内部布置
B-36D用向两侧打开并折叠的炸弹舱门取代了滑动舱门，新舱门可在2秒内打开或关闭。B-36D还采用了全金属蒙皮的控制翼面，并在外翼段安装了软式油箱。该机的 最大起飞和降落重量分别增加到167829千克和161932千克，最大载弹量也增加到39000千克。
B-36D用向两侧打开并折叠的炸弹舱门取代了滑动舱门
当然，最大39000千克的载弹量是通过挂两枚19500千克的巨型炸弹才能达到。B-36D的典型挂载方案有3枚9980千克炸弹、或4枚5440千克炸弹、或12枚1800千克炸弹、或28枚907千克炸弹、或132枚227千克炸弹。这种挂载能力超过了当时的所有轰炸机，直到越战时期经过“大肚皮”改装的B-52D出现后才被超越。
B-36的弹舱大而深
19500千克的MK17氢弹，1000-1500万吨TNT当量
当然，B-36也能挂载19050千克重的常规炸弹
1951年1月16日，6架B-36D从卡斯维尔空军基地飞往英国，在缅因州石灰岩空军基地短停后降落在皇家空军莱肯希思基地，20日编队返回卡斯维尔。这是B-36首次飞出美国之外。12月3日，B-36飞向法属摩洛哥，第11轰炸联队的6架B-36从卡斯维尔起飞后不着陆飞到了西迪苏莱曼。
B-36的大多数问题逐渐得到明确和解决。B-36早期型的主要问题是燃油系统漏油，由于电力系统也不可靠，所以喷到泄露的燃油后经常导致起火。为此康维尔改进了油箱，采用更好的密封措施来阻止泄露，并改进了电力系统，降低了地面加油作业的起火危险。该机起落架和壁板失效的问题也得到了彻底解决。
但是直到1951年10月，B-36D的自卫武器系统表现仍然差劲。1952年4月，空军实施了一系列射击测试来确定武器系统故障的原因，7月测试结束，结论是K波段雷达难于操作和维护，炮手训练不足。