Como continuación del North American F-100 Super Sabre con capacidad Mach 1, el F-105 también estaba armado con misiles y un cañón rotatorio; sin embargo, su diseño se adaptó a la penetración de alta velocidad a baja altitud, en la que llevaba internamente una única arma nuclear.Aunque menos ágil que los cazas MiG más pequeños, los F-105 de la USAF fueron acreditados con 27,5 derribos.Durante la guerra, el F-105D monoplaza fue el principal avión que lanzó pesadas cargas de bombas contra los diversos objetivos militares.Mientras tanto, las variantes F-105F y F-105G Wild Weasel biplaza se convirtieron en las primeras plataformas dedicadas de SEAD, luchando contra los misiles superficie-aire S-75 Dvina (Designación OTAN: SA-2 Guideline) construidos por los soviéticos.Las misiones peligrosas a menudo requerían que fueran el "primero en entrar, el último en salir", suprimiendo las defensas aéreas enemigas mientras los aviones de ataque cumplían sus misiones y luego abandonaban el área.El F-105 podría transportar hasta 14 000 lb (6400 kg) de bombas y misiles.Ambas Alas tuvieron un papel de ataque nuclear táctico primario para la OTAN.Los orígenes del apodo "Thud" eran oscuros; algunos afirman que representaba el sonido de un F-105 estrellándose contra el suelo.Mientras tanto, la USAF fue cambiando gradualmente la anticipada misión del F-105 de interdicción nuclear a bombardeo convencional.El primer Thunderchief perdido en la guerra también ocurrió durante esta misión, aunque el piloto logró devolver el avión a Korat.Al día siguiente, se encontraron MiG enemigos durante un segundo ataque al puente; un total de ocho MiG-17F se enfrentaron a 46 F-105 escoltados por un vuelo MiGCAP de 21 F-100 Super Sabre.El puente Thanh Hoa demostró ser resistente a los bombardeos aéreos; se realizaron varias misiones para dañar el puente, tanto por aviones F-105, como por aviones de la Armada de los Estados Unidos.En la mañana del 27 de julio, 48 F-105 debían participar en el ataque, en la Operación Spring High.Estas armas antiaéreas resultaron letales a corta distancia; los vietnamitas derribaron seis aviones y más de la mitad de los aviones estadounidenses restantes sufrieron daños a causa del fuego.La Operación Spring High había destruido dos objetivos sin valor con la pérdida de seis aviones y cinco pilotos.Sin embargo, al Thunderchief se le acreditaron 27,5 victorias aire-aire contra aviones de la VPAF, a costa de 17 aviones perdidos por cazas enemigos (pilotos norvietnamitas afirmaron haber derribado otros 23 F-105, pero ninguno ha sido confirmado por la USAF).De estos, 24,5 fueron derribados con cañones (una victoria fue compartida con un F-4) y tres con misiles AIM-9 Sidewinder.Pero el líder del vuelo, el teniente coronel James "Black Matt" Matthews, regresó para realizar una pasada individual y superó la velocidad del sonido a menos de 100 pies.El estampido sónico resultante rompió cientos de ventanas y quince personas sufrieron cortes.En octubre de 1970, la 355.ª Ala de Combate Táctico, que estaba basada en la Takhli RTAFB, Tailandia, y era la última unidad F-105D en el sudeste asiático, comenzó a regresar a los Estados Unidos.