地勤人员正通过打开的腹部弹舱进行维护
1960 年 9 月，在对生产过程中的 MA-1 火控系统进行了无数次改进之后，又启动了一项名为“野鹅”的改进计划，将早期型 F-106 升级到最后生产型标准。1960 年初，防空司令部列出了 F-106A 火控系统的 63 项改进和机身的 67 项改进，它们将使早期型 F-106 等价于最新下线的机型。持续整整一年的计划中，陆军装备司令部（AMC）战场支援小组进驻防空司令部的基地，协助防空司令部保养小组开展工作。（译者注：这种情况在门户之见很盛的美军中似乎是不寻常的。）
第 277 架 F-106A，同时也是最后一架 F-106A 于 1961 年 7 月 20 日交付。生产线继续运转，生产了 63 架 F-106B 双座型，所以总共生产了 340 架。
1961 年末，国防部长罗伯特•麦克纳马拉（Robert McNamara）宣布重新启动 F-106 生产线，制造另外 36 架飞机（而不是最初列入 1961 财年预算的80架）。防空司令部得到关于海军 F4H-1“鬼怪”双座截击机性能的大量信息，觉得购买一些 F4H-1 而不是额外的 F-106 也许是个更好的主意。美国空军启动了一项代号“高速项目”对比测试，竞争双方正是 F-106 和 F4H-1。该项目计划评估两种飞机执行相似任务的能力。在对比中，“鬼怪”的 APQ-72 雷达更为可靠，并且比“三角标枪”的 MA-1 系统拥有更远的探测和跟踪距离。然而在很多情况下，F-106 飞行员在视距范围的格斗中“击落”了 F4H。结果，没有一种飞机获得防空司令部截击机的追加订单，1961 年 12 月美国空军宣布战术空军司令部（TAC）将装备 F4H/F-110，而防空司令部将不再采购新的截击机。
即使在所有飞机交付后，可靠性问题还是持续困扰着 MA-1 和 ASQ-25 系统。在漫长的服役生涯中，F-106A 一直在进行升级和改装以克服这些问题。开始于 1960 年末的“跳远”改进计划是一个对 F-106A 进行改进的长期计划。该计划由萨克拉门托航空材料中心的人员执行，一直延续到 1963 年初。在该计划的各项改进中包含有红外搜索和跟踪瞄准装置，能在低空和多重背景下完成工作，不用时可以收回座舱前部的整流罩内。
1962 年，F-106A 安装了紧急制动系统，在着陆速度过快时可以钩住设在跑道末端的拦阻索来减速，这是美国空军第一种安装此类设备的作战飞机。注意，这种设备和舰载机着降设备的功能不同，也从未打算让 F-106A 成为舰载机。
1961 年 9 月 26 日，为了修理已经造成两架飞机失事的燃料系统，F-106 被迫再次停飞。这一命令涉及正进行训练和转换飞行的 F-106，没有影响防空司令部（ADC）处于战备警戒任务中的 F-106。为应对停飞，代号“三角板”的翻新和改装计划于当年和次年间展开。该计划最终修正了困扰着早期“三角标枪”的燃料不足引发的突然着火，还安装了一种闪电致盲保护装置。而最显著的变化也许要数弹射系统。
弹射系统：安装在早期 F-106 上的弹射座椅是经韦伯公司改进用于 F-102 的弹射座椅。它是开放式的弹弓弹射座椅，使用炸药将座椅扔出飞机。对于超音速弹射而言，这种座椅是不适用的，它被康维尔设计的 B 型弹射座椅所替代。目前还不清楚编号 B 代表什么意思，但是飞行员相信这是因为它像一个长橇（bobsled）。它被设计成超音速弹射座椅，接受了 15 次滑橇测试和 11 次飞行测试。1961 年 6 月 6 日，康维尔设计的座椅进行了第一次人体实验，技术军士格姆斯•霍维尔（Technical Sergeant Games Howell）从詹姆斯•亨德利克斯少校（Major James Hendrix）驾驶的一架 F-106B 上安全完成弹射。
F-106B 弹射试验
康维尔 B 型座椅的弹射顺序十分复杂。飞行员先要牵拉 D 环抛掉座舱盖，然后收缩和绑紧安全带，再收拢双脚并升高足部面板、座椅面板和护腿装置。当这些全部完成后，飞行员不得不第二次牵拉 D 环断开座椅制动器，点燃垂直推进器，它将推动座椅沿轨道上升。然后旋转推进器点火，使座椅在飞机上方旋转进入水平位置。一旦到达上述位置，气动稳定装置操纵杆展开，爆炸螺栓断开连接，火箭发动机点火推动座椅离开飞机。
早期型弹射座椅
康维尔 B 型弹射座椅
康维尔新设计的弹射座椅并不很受 F-106 飞行员的欢迎，有一些不成功的弹射导致了飞行员的不幸。康维尔 B 型座椅的复杂性和不可靠性导致了它的失败，1965 年美国空军转而同韦伯飞机公司签订了关于设计零-零弹射座椅的合同。人们开始认识到高空超音速弹射的概率实际上很低，高速飞机更有可能在相对低的高度和速度下需要弹射。韦伯公司在短短 45 天内就提交了第一部座椅。新的韦伯座椅相当有效，很快就安装到了整个 F-106 机群上。
韦伯零-零弹射座椅
1965 年安装了新的塔康（TACAN）系统，它使用微型电子电路，尺寸和重量都只有原系统的三分之一。
M61A1 20 毫米航炮：F-106A 拥有失所有人惊讶的可操纵性，而且显示出了出色的缠斗潜力。有些观点认为应当在越南使用 F-106 作高空掩护。建议包括喷涂战术伪装色，安装视线良好的顶盖，配备内置航炮。尽 管F-106 事实上从未在越南服役，增加航炮的建议还是被认真接受了。航炮并不打算在空空格斗中用来对付敌方的战斗机，而主要打算为对付敌方轰炸机提供额外的近战火力，它也被认为能有效打击低空飞行的轰炸机。
图中明显可见机腹中心线上的内置航炮。除此之外，这架 F-106A 还在一侧翼下挂载了一枚“标准”反辐射导弹，但是没有资料显示 F-106A 曾经正式执行过“野鼬鼠”任务