1953年7月，YB-36J首飞，1953年9月，第一架生产型B-36J首飞。
最后14架B-36J实施了第三阶段减重（B-36J-III），机组减为13人，机身气泡舷窗改为平板舷窗。经过减重的B-36J能飞到14325米高度，在一些任务中甚至飞到了15240米。与之前的B-36在生产完再减重不同，这批飞机是在生产线上直接减重的。
实施了第三阶段减重的B-36J 52-2820，仅保留了尾炮塔
在第三阶段减重中，B-36J拆除了机鼻炮塔
美国空军共接收了33架B-36J，1954年8月14日，最后一架交付。
1954年8月14日，最后一架B-36J从沃斯堡起飞交付战略空军
B-36J-III性能参数：
长度：49.42米
翼展：70.12米
高度：14.25米
翼面积：443.5平方米
空重：75,530千克
正常重量：119,318千克
最大起飞重量：186,000千克
发动机：4×通用电气J47涡喷，单台推力23.2kN；6×普惠R-4360-53“巨型黄蜂”，单台功率3,800马力
最大速度：672千米/时
巡航速度：370千米/时
作战半径：6,415千米
转场航程：16,000千米
实用升限：13,300米
爬升率：10.1米/秒
载弹量：33,000千克
“坏蛋”
1952年，美国空军授予康维尔一份合同，把3架B-36H（50-1085、51-5706、51-5719）改装成DB-36H贝尔GAM-63 “坏蛋”空面导弹载机，“D”代表控制之意。
挂载一枚GAM-63导弹的DB-36H
“坏蛋”（Rascal）这一绰号实际上就是雷达扫描数据链（RAdar SCAnning Link）的缩写，即导弹的末制导系统的名称。安装在载机上“坏蛋”系统是由贝尔杭电、美国无线电公司、德州仪器联合研制的。
GAM-63是一种配备了核弹头的空面导弹，于1946年4月开始研制，目的是使轰炸机能在敌火力圈外发起核攻击，减少轰炸机暴露在敌火力之下的时间。该弹安装一台贝尔研制的液体燃料火箭发动机，有三个立式直列推力燃烧室，推力1814千克。导弹发射重量为5897千克，长9.45米，直径1.22米，最大速度2.95马赫，可携带1360千克重的核弹头飞行160千米。
GAM-63导弹
美国空军还计划把另外11架B-36也改装成DB-36H，GAM-63导弹以半埋的方式挂载在机腹。
但是空军在1955年决定使用B-47来发射GAM-63，于是DB-36的改装合同被取消。在新一代空射核导弹研发后，“坏蛋”也迅速过时。1958年9月9日，“坏蛋”项目被正式取消。