Na rozdiel od VC-137 a E-3 Sentry AWACS, ktoré sú odvodené od civilného Boeingu 707, lietadlo C-135A je prakticky upravený KC-135A bez výbavy pre tankovanie za letu. Takto vznikla celá samostatná vetva lietadiel, odvodená od modelu Boeing 717 : EC-135, RC-135, VC-135, OC-135, TC-135, WC-135.

V rámci veľkej objednávky na KC-135 bolo 15 kusov už priamo upravených ako dopravná verzia C-135A Stratolifter. Ďalšie 3 lietadlá boli spätne konvertované z KC-135A a tak celkový počet C-135A bol 18 ks. Lietadlá boli vybavené 4 motormi Pratt & Whitney J57-P-59W, dostali spevnenú podlahu pre 40 370 kg nákladu, alebo 126 sediacich vojakov, prípadne pre 44 nosidiel a 54 sediacich ranených. Do služby sa dostali v roku 1961, neskôr boli niektoré stroje vybavené motormi TF33 a širšími vodorovnými chvostovými plochami (12,27m) na verziu C-135E.

C-135B Stratolifter bolo ďalších 30 ks  lietadiel, ktoré boli osadené motormi TF-33-P-5 a mali vodorovné chvostové plochy s väčším rozpätím. Pre štábne účely bolo 5 ks upravených ako VC-135B, 10 ks bolo prebudovaných na WC-135B pre potreby meteorologického prieskumu a slúžili u US Air Force's 55th Weather Reconnaissance Squadron na základni McClellan AFB, California. 3 kusy WC-135B boli neskôr spätne prebudované na dopravnú verziu C-135C. WC-135B mali veľmi pestré osudy, v roku 1994 bolo ešte 6 ks v službe spolu s ďalšími C-135B na základni Offutt AFB, pričom dva si ponechali označenie WC-135B, jeden bol preznačený na TC-135B a slúžil na výcvik osádok.

Tri slúžili v rámci programu 'Open Skies' ako modifikované prieskumné OC-135B. Dohoda bola podpísaná 24. marca 1992 krajinami paktu NATO a Ruskom, Ukrajinou, Kirgiztanom a krajinami bývalej Varšavskej zmluvy, vrátane Slovenska. Táto pomerne málo známa dohoda umožňuje prakticky neobmedzené snímkovanie s dohodnutou sústavou senzorov. Prvý OC-135B, ktorý spĺňal podmienky dohody, bol dodaný v októbri 1993 pre 24th Reconnaissance Squadron, na základňu Offutt AFB. Ďalšie boli dodané do konca roku 1996. Dostali sériu fotografických aparátov pre snímkovanie zo stredných výšok, vrátane 2 ks panoramatickej kamery KA-91A a jednej vertikálnej KS-87 pre snímkovanie z malej výšky. Lietadlá sú vybavené inerciálnym navigačným systémom Litton 92 INS/GPS. Lietadlá dostanú prieskumný radar UPD-8 Synthetic Aperture Radar s rozlišovacou schopnosťou 3 m, pracujúci na frekvencii 9.6 GHz (X-band).

C-135C Speckled Trout bolo lietadlo, špeciálne upravené pre vývoj komunikačných, navigačných (GPS) a radarových technológií. Slúžilo u 412th Flight Test Squadron, ktorá mala sídlo na základni Edwards. V júni 1996 v rámci programu Joint Warrior Interoperability Demonstration bola na tomto lietadle testovaná plochá fázovaná anténa, ktorá prijímala obraz a dáta z Global Broadcast System (GBS). 

C-135E Stratolifter boli už spomenuté tri konvertované C-135A s motormi TF33-P-102. Dva z nich slúžili ako testovacia základňa, jeden ako dopravný pre veliteľa US Space Command.

C-135F a C-135FR bolo iné označenie pre tankovacie KC-135F, dodané pre letectvo Francie. Nakoľko tankovacie KC-135 mohli slúžiť ako dopravné, niekedy sa používa aj označenie K/C-135. Slúžili u Escadre de Ravitaillement en Vol 93 (HQ a ERV 1/93 'Aunis' v Istres, ERV 2/93 'Sologne' v Avord a ERV 3/93 'Landes' v Mont-de-Marsan)

Pod označením NC-135A, NKC-135A a NKC-135E, v US Air Force slúžila flotila modifikovaných C-135 a KC-135 pre testovacie účely , väčšinou na základni 4950th Test Wing na základni Wright-Patterson AFB, Ohio. Niektoré iba ako dopravné, na iných sa testovalo tankovanie nových typov lietadiel, ďalšie slúžili ako základňa pre testovanie leteckých laserov, avioniky a kozmickej technológie. 

NKC-135A Zero Gravity Trainer slúžil pre NASA pre tréning kozmonautov v stave beztiaže (z recesie ho nazývali 'vomit comets', evidentne podľa následkov po parabole padajúceho lietadla na slabší žalúdok). Mal označenie NASA 930 a pracoval pre Johnson Space Center's Reduced Gravity Office v Houston, Texas. V rámci jednej misie, trvajúcej 4 hodiny, lietadlo absolvovalo 40 letov po parabolickej dráhe. Lietadlo bolo použité aj pre natáčanie niektorých scén filmu Apollo 13, ktoré trvalo 6 mesiacov.

V rokoch 1979 a 1980 testovalo Dryden Flight Research Center v Edwards AFB, California, špeciálne ukončenie krídiel, slúžiace na zníženie vírivého odporu, tzv. "winglet". Od USAF si prenajali jeden KC-135A, ktorý upravili pre svoje potreby. Namerané bolo 7% zlepšenie parametrov a výsledky sa použili pri konštrukcii nového dopravného lietadla C-17 Globomaster III.
Veľký počet letov slúžil pre výskum v rámci projektu SDI.

Dva NKC-135A slúžili v Fleet Electronic Warfare Support Group of the US Navy, lietali spolu s jedným DC-8 vybavené veľkým počtom antén ako rušiace pre výcvik lodí US NAVY za realistických podmienok. Imitovali rušenie sovietskych lietadiel.

US Air Force mala dispozícii malú flotilu veliteľských lietadiel, označených ako EC-135. Bolo vyrobených 39 lietadiel v 7 verziách ako Worldwide Airborne Command Post System (WWABNCP). Lietadlá boli upravené ako lietajúce veliteľské stanovisko a vybavené špičkovou komunikačnou technológiou. EC-135A "Looking Glass" boli upravené v roku 1965 pre potreby veliteľstva strategického letectva USA (SAC). Na niektorých  strojoch bola na chrbte trupu inštalovaná anténa pre satelitný komunikačný systém ARC-208(V) Milstars. Bolo vyrobených niekoľko verzií EC-135A/G/H/J/K/L/P/Y, z ktorých niektoré mali funkciu retranslačných staníc. Slúžili spoľahlivo 29 rokov, počas ktorej držali striedajúc sa nepretržitú službu 24 hodín 7 dní v týždni vo vzduchu. Takto nalietali bez havárie 281 000 letových hodín, čo je rekord hodný do zápisu histórie letectva. Táto nepretržitá služba bola oficiálne ukončená až 25. septembra 1998. Dnes podobnú úlohu spĺňajú lietadlá E-6B (TACAMO).

EC-135B ARIA boli 4 ks konvertovaných C-135B pre potreby programu Advanced Range Instrumentation Aicraft. Dodnes slúžia ako retranslačná stanica na zber telemetrických dát  zo satelitov NASA a pri skúškach komerčných výrobcov satelitov. Neskôr k nim pribudlo 8ks EC-135N , ktoré vznikli konverziou z C-135A. Lietali počas štartov rakiet zo základní Cape Canaveral AFS, Vandenberg AFB, Hill AFB, Eglin AFB, ale aj pri skúškach rakiet vypúšťaných z ponoriek a lodí. Podieľali sa na vývoji a vypúšťaní družíc ako Voyager, Galileo, Magellan, Mariner, Mars Observer, vojenských rakiet ako  Minuteman, Peacekeeper and Tomahawk. Charakteristický bol dlhým nosom, predĺženým o 3 m, ukrývajúcim parabolickú anténu o priemere viac ako 2,1m pre príjem signálov z družice alebo hlavice rakety. Slúžia u Air Force Flight Test Center, 452nd Flight Test Squadron na základni Edwards. Neskôr boli doplnené o ďalšie 3 ks lietadiel EC-18B, ktoré však majú svoj základ v modeli Boeing 707-320B.

EC-135C bolo 13 ks upravených KC-135B pre potreby velenia strategického letectva ako "Post-Atack-Command Control System". Na konce krídiel a pod trup dostala systém antén. Tankovacie zariadenie bolo ponechané a pomocou neho si mohla naopak nasať palivo z bombardérov SAC ! Slúžila ako veliteľské a komunikačné stanovisko po jadrovom údere.

EC-135E boli 4 ks EC-135N, ktoré dostali nové motory TF-33-P-102 a slúžili pre testovacie účely.

EC-135G boli 4 ks KC-135A, ktoré dostali dodatočné komunikačné vybavenie a  slúžili pre potreby veliteľstva strategického letectva (SAC) ako spojovacie lietadlo, tankovacie zariadenie zostalo zachované a okrem svojej pôvodnej funkcie slúžilo zjavne ako kamufláž, zakrývajúca strategický význam lietadla. 

EC-135H boli 1 ks VC-135A a 4 ks KC-135 konvertované pre potreby veliteľstva USAF v Európe, vybavené boli komunikačným zariadením (vrátane dlhej vlečenej antény) a slúžili ako komunikačné centrum. Tankovacie zariadenie vrátane odovzdávať palivo ostalo zachované. Neskôr dostali motory TF-33-P-102, označenie ostalo.

EC-135J boli 4 ks lietajúcich veliteľských a komunikačných centier, určené pre potreby veliteľstva vzdušných síl v Pacifiku. Pôvodne to boli EC-135C, ale po ich nahradení lietadlami E-4A v januári 1975 boli presunuté do Pacifiku. Dostali vybavenie na úrovni "Looking Glass" Command Post configuration a boli priradené k 15-th Air Base Wing, PACAF, Hickam AFB, Hawaii v októbri 1975. Aktívnu službu ukončili v júni 1992 a boli presunuté do skladu na známej základni MASDC, Davis-Monthan AFB, Arizona. Jeden kus bol v apríli 1993 zachránený pred likvidáciou a je v Pima Air and Space Museum, Tucson, Arizona.

EC-135K boli 2 ks KC-135A pre veliteľstvo taktického letectva ako lietajúce veliteľské a komunikačné centrum. Dostali motory TF-33-P-102.

EC-135L bolo 8 ks KC-135A, konvertovaných v roku 1965 na podobnú úroveň, ako EC-135C. Slúžili pre spojenie SAC so silami medzikontinentálnych rakiet (ICBM).

EC-135P boli konvertované 2 ks KC-135A, jeden NKC-135A a jeden KC-135H na komunikačné centrum.

EC-135Q TACAMO ("Take Charge and Move Out" - daj príkaz o odchod) , ktorá slúžila ako komunikačné centrum medzi National Command Authority (NCA - je to fakticky prezident a minister obrany USA ) a námornými strategickými silami v čase krízy. Neskôr boli nahradené strojmi E-6 Mercury.

EC-135Y bol 1 ks NKC-135A a jeden EC-135N konvertované ako lietajúce veliteľské stanovisko pre potreby veliteľa US Central Commnad.

NC-135A boli 3 ks KC-135A prebudované na sledovanie nukleárnych pokusov. Po ich zákaze boli prepracované na iné účely.

Väčšina EC-135 sa nakoniec ocitla po roku 1992 na skladisku pod šírym nebom na známej základni Davis-Monthan AFB, kde časť z nich je možné vidieť dodnes.

Osobitnou kapitolou, ktorá si zaslúži vlastnú stránku, sú prieskumné varianty RC-135. Lietadlá označené VC-137 sú odvodené z civilného modelu Boeing 707 a tak isto je im venovaná osobitná stránka.

Stručná charakteristika
C-135A
Rozmery	Rozpätie	39,88 m
	Dížka	41,53 m
	Výška	12,70 m
	Nosná plocha	226,03 m2
Hmotnosť	prázdna	48.220 kg
	max. vzletová	143.335 kg
Výkony	Max. rýchlosť	982 km/hod
	Dolet	14.806 km
	Dostup	13.715 m
	Dížka vzletu	3.261 m

«» 7.2.2002