有意思的是，“天光”真正的好日子不是在海军度过的，而是在空军。不过，这些飞机并不是由美空军飞行员驾驶。一支海军“天光”飞行中队 VFAW-3（其前身就是 VC-3）被编入北美空防体系（North American Air Defense system，简称 NORAD）中，受空军的指挥。该中队担负拦截从美国西南角侵入美国领空的入侵飞机的任务，驻扎在加利福尼亚圣迭戈北岛的海军航空站（NAS North Island, San Diego, California）。这支特殊的飞行部队由著名的二战双料王牌基尼•巴伦西亚（Gene Valencia）全权指挥。在他的领导下，这些“天光”在与空军的截击机（都是比“天光”快得多的麦克唐纳公司的 F-101，康维尔公司的 F-102 和 F-106）的同台竞技中，取得了与之毫不逊色的成绩：该部队两次获得了体系内战斗效率与出勤准备方面的最高荣誉，胜过了其他在 NORAD 中全部由空军组成的飞行中队。VFAW-3 中队在 1962 年古巴导弹危机期间还被部署到位于佛罗里达州基韦斯特市的海军航空站，以防备古巴可能的入侵行动。在那里，“天光”通过雷达与米格发生接触，甚至为他们提供无线电引导，以便米格能够返回他们的基地。没有人（包括米格）想要真的面对面一较高下。
VFAW-3 队标以及指挥官基尼•瓦伦西亚（Gene Valencia）
VFAW-3 中队驻扎在圣迭戈北岛的“天光”
F4D-1 共装备了 11 个海军飞行中队、6 个海军陆战队战斗机飞行中队、3 个预备役飞行中队和几个特殊作战单位。其中海军、海军陆战队和预备役部队的作战部队番号如下：
海军：VFAW-3，VF-13，VF-23，VF-51，VF-74，VF-101，VF-102，VF-141，VF-162，VF-213，VF-881，VF-882。
海军陆战队：VMF-113，VMF-114，VMF-115，VMF-215，VMF-314，VMF-513，VMF-531，VMF-542。
预备役部队：VF-881，VF-882，VMF-215。
这些作战单位不论是舰载部队还是岸基部队，全部清一色使用 F4D-1。
至 1958 年 12 月停产为止，总共制造了 420 架“天光”（不包括早先的两架原型机）。1962 年 9 月，海空军航空器编号命名体系合并。F4D-1 改称 F-6A，此时“天光”正大批退出一线部队，只有 4 个一线部队（VFAW-3，VMF-114，VMF(AW)-542，VMF-531）和 3 个预备役飞行中队（VF-881，VF-882，VMF-215）还在使用“天光”。同年，一小部分飞机被改装充作目标靶机控制机（target drone controllers）使用，飞机编号也有所变化，改为 DF-6A。VMF(AW)-542 在 1963 年 11 月从日本厚木空军基地换防回美国时，它已是最后一个现役的“天光”飞行中队了。至 1964 年 2 月 29 日全部“天光”退役。在服役期间，该机曾于 1958 年和 1962 年被先后部署到中国台湾和古巴关塔那摩（Guantanamo）基地，以应对那里的紧张局势（台海危机和古巴导弹危机）。但这些“战士”们从未真正参与过实战，也没有出口客户。道格拉斯公司曾经研究过针对海外潜在客户（主要是印度）需求的出口型号，但最终还是放弃了。
DF-6A Skyray Drone Controller（注意涂装）