麦克唐纳 RF-101C“巫毒”
RF-101C 是 F-101C 的无武装侦察型，具备了 F-101C 的加强结构和 RF-101A 的相机设备。此外 RF-101C 与 RF-101A 的不同之处还在于机腹中线挂架可挂载一枚核武器，万一有必要也可执行次要的核打击任务。除此之外 RF-101C 只能通过序列号与 RF-101A 区别开。
麦克唐纳共生产 166 架 RF-101C，这也是为 USAF 生产的最后一批单座型“巫毒”。
RF-101C 机鼻内安装一部费尔柴尔德 KA-2 前视相机，在后面的三传感器站还安装有三部 KA-2，最后面是两部费尔柴尔德 KA-1 下视相机。
1957 年 9 月，首批 RF-101C 交付北卡州肖 AFB 的第 432 战术侦察大队（TRG）第 20 和 29 中队，与 RF-101A 一起服役，但很快就取代了后者，次年 RF-101 都划拨给第 363TRW。1958 年 6 月第 4414CCTS 与肖 AFB 的第 363TRW 一起作为了“巫毒”侦察机补充飞行员的培训部队。1959 年 3 月 31 日最后一架 RF-101C 交付 USAF。
第 20TRS 的 RF-101C 56-0207
1957 年 11 月 27 日，4 架 RF-101C 参加了“日驰”行动，打破了数个横贯大陆的速度纪录。他们从加州安大略起飞，中途进行空中加油后降落在马赫 AFB。在飞行中古斯塔夫·克拉特中尉创造了新的东海岸-西海岸纪录，耗时 3 小时 7 分 43 秒，平均速度 1,258 千米/时。罗伯特·斯威特上尉创造了新的西海岸-东海岸纪录，耗时 3 小时 36 分 33 秒，平均速度 1,091 千米/时。他还创造了新的洛杉矶-纽约-洛杉矶往返航线纪录，耗时 6 小时 46 分 36 秒，平均速度 1,162 千米/时。1957 年 12 月，一架 RF-101CA 从日本立川 AFB 飞往夏威夷希凯姆AFB，耗时 6 小时 3 分，创造了新的点对点纪录。
参加“日驰”行动的 RF-101C 在机身上涂上了醒目的识别色
1958 年春驻法国拉昂 AFB 的第 66TRW 从 RF-84F 换装 RF-101C，这也是该机首次部署在欧洲。1958 年 5 月肖 AFB 的第 17、18TRS 也飞赴拉昂 AFB 加入第 66TRW，第 38、32TRS 随后也前往法国法尔斯堡基地。同年在法尔斯堡，第 38 和 32TRS 合并为一个中队。1960 年 11 月合并后的第 38TRS 从法尔斯堡移至图勒-罗谢雷斯基地。到 1958 年底 USAF 在海外已部署了 30 架 RF-101C，分别驻扎在摩洛哥努瓦塞基地和法国拉昂及法尔斯堡基地。
第 66TRW 的 RF-101C 56-0097
随着戴高乐总统决定法国退出北约，USAF 必须撤出该国。1962 年夏第 38TRS 转移至德国拉姆施泰因基地，整个第 66TRW 都移至英国上哈福德基地。1970 年 4 月 1 日第 66TRW 解散。
在亚太地区，RF-101C 服役于冲绳嘉手纳 AFB 的第 67TRW 第 15TRS，1958 年 8 月该部队开始换装 RF-101C，随后换装 RF-101C 的第 45TRS 入驻日本三泽 AFB。
RF-101C 与 RF-101A 一样受到维护问题的困扰，因起落架和液压系统的缺陷导致一系列的停飞。麦克唐纳和空军人员的紧急改进帮助解决了上述问题。
1962 年多数 RF-101 机鼻的前视位置换装了新的高分辨率 KA-45 照相机，并用两部 12 寸 KA-47 取代了 KA-1。飞机经过了特别改装可在低空进行照相，机腹中线可挂载闪光弹吊舱使 RF-101 具备了有限的夜间照相能力。1964~65 年进行了“玩具虎”项目对早期型 RF-101C 进行了升级，在侧面和垂直陀螺稳定平台上安装了全景 KA-45 相机，还包括安装使用闪光弹的夜间相机以及 Mod 1181 项目的硬件，后者是原本为 RF-4C“鬼怪”设计的亥空 KS-72 相机和自动控制设备。“巫毒”通过挂载“伙伴”空中加油吊舱具备了互相之间进行空中加油的能力，该吊舱通常挂载在机腹左侧下方。
1967 年 5 月，越南上空的 RF-101A
RF-101C 是唯一参加越战的型号，1961 年 10~11 月间嘉手纳 AFB 的第 67TRW 第 15TRS 被部署至越南西贡（现胡志明市）新山一 AFB，在南越和老挝上空执行情报收集任务。很快第 67TRW 的第 15 和 45TRS 也来到东南亚，先是部署在泰国，后移至越南，在南越和老挝上空执行侦察任务。这些任务从 1961 年 11 月一直持续到 1964 年春。1965 年第 20TRS 前来接替需要换装 RF-4C 的第 15TRS，该中队在越战中大部分时间是部署在泰国乌隆 AFB，大多数任务是在北越上空执行的，而新山一基地的第 45TRS 负责南越上空的任务。
1960 年末，第 45TRS 的 RF-101C 降落在新山一 AFB 1965 年 2 月 8 日在 USAF 首次空袭北越的任务中，RF-101C 为 F-100 战斗轰炸机进行了“探路者”任务。他们最初从南越基地起飞，后来改为从泰国起飞，USAF 对北越的轰炸需要进行大量的照相侦察支援。到 1967 年末，除一个中队外，TAC 所有的 RF-101 中队都部署在了东南亚。
RF-101C 低空高速掠过北越高炮阵地实施侦察，速度是 RF-101C 的唯一武器
RF-101C 刚开始在东南亚作战时，通常是中高度单机飞行，仅在对防护严密的目标进行侦察时才使用双机。当萨姆导弹的威胁日趋严重后，“巫毒”被迫采用低空高速接近目标的战术，然后迅速爬升至 3,000~4,500 米开始照相航线，拍摄完成后俯冲至低空逃逸。1967 年 4 月新的 ALQ-71 电子战吊舱服役后，“巫毒”恢复了中高度战术。但是该吊舱严重降低了 RF-101C 的高速性能，易被米格追击，因此 RF-101C 常常需要战斗机护航。在东南亚的一些 RF-101C 还经过改装安装了闪光弹和 TLQ-8 干扰机。
RF-101C 的速度可轻易摆脱北越米格-17 的截击，但是 2M 的米格-21 就不太容易对付了。在 1967 年 9 月一架米格-21 在北越上空击落一架 RF-101C 之后，“巫毒”被限制在南越和老挝上空执行任务，在这里遭遇敌机的可能性要小许多。1970 年 11 月 16 日第 45TRS 的最后一架 RF-101C 离开西贡，结束了“巫毒”在越战的历史。
1969 年飞行在越南上空的 RF-101C，隶属第 45TRS
在越战中损失了 33 架 RF-101C，其中 24 架被高炮和小口径武器击落，5 架被面空导弹击落，1 架被米格-21 击落，1 架被北越特工炸毁在西贡新山一 AFB，2 架原因未知，6 架因事故损失。在服役初期有超过 30 架 RF-101C 因事故而损失，主要原因是飞行员缺乏经验。
被北越特工炸毁在西贡新山一 AFB 的 RF-101C 1965 年初 USAF 计划逐步使用麦克唐纳 RF-4C“鬼怪 II”来取代 RF-101C，退出一线的 RF-101C 被移交给 ANG。但越战延长了 RF-101C 在空军中的服役时间。
1969 年初 ANG 获得了首批 RF-101C，在接下来的两年中，尼克松总统加快了战争越南化的步伐，美军逐步撤离。越来越多的 RF-101C 被移交 ANG，1970 年 11 月最后一架“巫毒”离开战区。1971 年 2 月 16 日 USAF 第 31 战术侦察训练中队（TRTS，一个在肖 AFB 的补充人员训练部队）把最后一架 RF-101C 移交给 ANG。
RF-101C 在 ANG 的服役时间很短暂，1975 年最后一架 ANG 的 RF-101C 退役。
麦克唐纳 F-101D/E“巫毒”
F-101D 和 F-101E 这两个编号被预留给计划中安装 GE J79 涡喷发动机的“巫毒”，但计划被取消。
麦克唐纳 F-101F“巫毒”
与 F-101B 并行生产的是 F-101F 作战和换装教练机，该机最初的编号是 TF-101B。79 架 F-101F 安装了复式操纵系统，但可挂载与 F-101B 相同的武器，具备全部作战能力。在“大胆之旅”计划中多数 F-101F 安装了红外传感器和改进型火控系统。F-101F 和 F-101B 之间在外观上只能通过序列号来区别。
1972 年 8 月 USAF 防空武器中心的 F-101F-71-MC 57-277，该机后被卖给加拿大 F-101F 被广泛装备给 F-101 截击机中队，其中训练部队的装备数量占了大头，侦察型“巫毒”部队也分配了一些用于换装训练。
加拿大在获得首批 56 架 F-101B 的同时还获得了 10 架 F-101F，编号改为 CF-101F。1970~71 年这 10 架 CF-101F 被还给美国交换了 10 架全新的 F-101F。
麦克唐纳 RF-101G“巫毒”
1965 年 F-101A 从 USAF 驻英国部队撤装后，有 29 架被洛克希德航空服务公司改装成 RF-101G 无武装侦察机，专门装备 ANG。该机拆除了武器和雷达，安装了容纳有相机的新鼻锥。相机包括安装在前机身隔板后托盘上的几部相机，以及一部机鼻前视相机，鼻锥可沿导轨前移以便机械师维护相机并装卸胶卷。相机托盘和后方航电舱安装有大型维护舱门。这些飞机的编号被改为 RF-101G。
RF-101G 54-460，机头外形与其他侦察型“巫毒”完全不同 1965 年 7 月肯塔基州 ANG 第 123TRW 第 165TRS 首先装备 RF-101G，取代了 RB-57B。第 165TRS 卷入了 1968 年的“普韦布洛”号间谍船危机。阿肯色州 ANG 第 189TFG 第 154TFS 也换装了 RF-101G。1971 年出于 ANG 机队的优化需要，所有 RF-101G 都移交给了阿肯色州 ANG，RF-101H 移交肯塔基州 ANG。1972 年堪萨斯州 ANG 换装 RF-101C，RF-101G 全部退役。
麦克唐纳 RF-101H“巫毒”
1965 年 F-101C 从 USAF 撤装后，有 31 架被被洛克希德航空服务公司改装成 RF-101H 无武装侦察机，专门装备 ANG。该机拆除了武器和雷达，安装了容纳有相机的新鼻锥。与 RF-101G 的不同之处是具有 F-101C 的加强机身。
1968 年肯塔基州 ANG 第 123TRW 第 165TRS 的 RF-101H54-1486 最初 RF-101H 与 RF-101G 一起装备了肯塔基州 ANG 第 123TRW 第 165TRS、肯塔基州 ANG 第 123TRW 第 165TRS 以及内华达州 ANG 第 192TRS。1971 年出于 ANG 机队的优化需要，所有 RF-101G 都移交给了阿肯色州 ANG，RF-101H 移交肯塔基州 ANG。随后内华达州 ANG 换装 RF-101B。1979 年最后一批侦察“巫毒”从 ANG 退役。
肯塔基州 ANG 的R F-101H