F-105 được mệnh danh là 'thần sấm' bởi độ cơ động cùng tính năng chiến đấu hàng đầu một thủa. Tuy nhiên trớ trêu là khi tham chiến chúng lại bị mệnh danh là 'quan tài bay' với tỷ lệ bị tai nạn rất cao. Trong Chiến tranh Việt Nam, số phận một chiếc F-105 Thunderchief đã may mắn đến kỳ lạ, khi bị MiG-21 Việt Nam bắn nát cửa xả động cơ mà vẫn cố lết được về đến căn cứ.
ANTĐ Giai đoạn 1965-1967, bộ 3 chiến đấu chủ lực của không quân và hải quân Mỹ là F-105, F-4 và F-8 đều được trang bị các loại tên lửa không đối không hiện đại nhất thế giới lúc bấy giờ là AIM-9 Sidewinder và AIM-7 Sparrow.