重返苏联
尽管此时东南亚仍然是SR-71的主要战区，但情况并非总是如此。当美国情报部门获得苏联将在符拉迪沃斯托克（海参崴）附近举行一次大型海军演习的详细情报时，他们推断说，这样的事件将产生丰富的情报数据来源，而SR-71是刺激苏联舰队现役防御系统投入运行的理想工具。此外，美国的国家安全官员也有兴趣获得有关苏联具备超高空防御能力的新型萨姆-5“甘蒙”导弹系统信号特征的新数据——该地空导弹系统用于保卫苏联重要的海军港口。
如果可以获得这款导弹的雷达频率、调制、脉冲重复频率、脉冲重复间隔等要素的技术细节，就可以研发一种有效的电子对抗装置来削弱甚至废掉这款武器的战斗力。为了捕获新导弹的信号特性，第9战略侦察联队的一名电子数据处理专家专门改装了SR-71的AR-1700型电子情报记录仪，使脉冲接收器的滤波系统能够接收所需的信号频段。
1971年9月27日夜，由鲍勃•斯宾塞（Bob Spencer）少校及其侦察系统操作员布奇•谢菲尔德（ButchSheffield）少校驾驶着980号“黑鸟”进行了全加力飞行，长长的尾焰划破了漆黑的夜空。他们预计，如果他们保持当前的航线并最终穿越苏联领空进入日本海上空的话，那么有一段时间会在锡霍特山区上空飞行。这个诡计奏效了，因为数十台苏联雷达都转向这架“黑鸟”，以便记录下这场突如其来的“国际事件”。980号“黑鸟”的自动驾驶仪将这架喷气式飞机侧倾着转了一个35度的弯，并始终保持在国际空域飞行。不过，当进入苏联领空并朝着目标飞去时，飞机右侧发动机的油压降到了零，迫使斯宾塞少校在搜集完信号后立即减速并下降高度。
在将油门向前推到底的情况下，“黑鸟”很少同时点燃两台发动机的加力燃烧室，并且需要操纵相对的两个方向舵来使飞机保持在跑道中心线上 斯宾塞和谢菲尔德现在几乎成了任人宰割的“笨鸭”，因为任何一架苏军的高速喷气式战机都可以迅速起飞拦截这架燃油不足的“大蛇”。更糟的是，强烈的顶风迅速耗尽了这架“黑鸟”的燃油，并导致其航向逐渐偏向了韩国那边。
时刻监视着980号“黑鸟”的任务进展情况的美军分遣队指挥官从美军监听站那里获悉，有数架米格战斗机从朝鲜平壤起飞，似乎要拦截这架“黑鸟”。美国空军的F-102“三角剑”从韩国的一处基地（据信是乌山空军基地）紧急起飞，并被引导到一个位于米格机和SR-71之间的位置上。不过后来确定米格机的起飞与这架“黑鸟”的下降高度无关。斯宾塞驾驶着980号“黑鸟”降落在了韩国的大邱，基地指挥官已经接到了提醒他这位“特别访客”到来的电话，并做好了接收这架SR-71及其机组人员的准备。
机上的电子侦察系统获得的情报量被证明是相当巨大的。总的来看，980号“黑鸟”的电子情报传感器已经从290种不同的雷达中“嗅出”了发射信号。对西方情报分析人员而言，更重要的是他们成功捕获了萨姆-5导弹系统所有的信号特征。
在中东的行动
SR-71执行时间最长的任务当属在阿、以“赎罪日战争”期间的飞行任务。1973年10月6日，叙利亚和埃及分别从北部和西部对以色列发起了协同攻击。这次突袭完全出乎以色列和西方情报机构的意料。苏联的“宇宙”系列卫星让苏联的阿拉伯盟友得以时刻掌握以色列的军事部署，但美国卫星此时所在的位置却帮不上以色列的忙。
最初动用SR-71的计划要求飞机从毕尔空军基地起飞，穿越北大西洋，进入地中海，从交战双方的上空飞过，然后返回英国皇家空军的米尔登霍尔（Mildenhall）基地。然而，在英国政府拒绝“黑鸟”着陆之后，这种做法就行不通了——英国政府这样做是怕冒犯石油输出国组织（“欧佩克”），以确保阿拉伯石油的持续供应，虽然这一切最终被证明是徒劳的。
开加力升空的SR-71
匆忙之下，美军立即制定并实施了一套备用计划，即把两架配备有相机的SR-71外加地勤人员和地面设备部署到纽约州的格里菲思（Griffiss）空军基地。1973年10月13日，当地时间凌晨2点，吉姆•谢尔顿（JimShelton）少校和他的侦察系统操作员加里•科尔曼（GaryColeman）少校登上了979号飞机，开始了“黑鸟”服役以来首次不间断的往返飞行任务（这类任务总共执行了9次），行动代号为“巨型河段/忙碌的飞行员”（GiantReach/BusyPilot）。每次这类任务的用时在9小时45分钟至11小时22分钟之间。这种飞行对机组人员的要求非常高——谢尔顿少校被要求在6个空中加油点接受不少于12架KC-135Q加油机的加油。第一个加油点位于圣劳伦斯湾外海，代号为“老驳船东”（OldBarge East）；下一个与空中加油机的汇合点位于葡萄牙外海，代号“罗塔东”（RotaEast）。此后他们会再次进行高空高速飞行，以高马赫冲刺状态穿过直布罗陀海峡，并在克里特岛南部（代号“克里特东”）减速下降进行第三次空中加油。由于“黑鸟”将靠近战区和利比亚，因此美国海军在地中海上待命的航母舰载机提供了战斗空中巡逻。
SR-71在完成第三次空中加油后重新开始爬升和加速，并飞越了埃及塞得港。科尔曼回忆说：“没有任何迹象表明有什么东西朝我们飞来，但当我们转弯进入埃及领空时，（地面上）每个人都在他们的雷达上标记着我们的位置。‘大蛇’的防御系统面板像台弹球机一样亮来亮去，我对吉姆说：‘这应该很有趣。’”
SR-71的前后座驾驶舱，充满了上世纪60年代的设计风格
谢尔顿回忆说：“当我们飞到开罗南部时，我们的指示灯（电子对抗系统的告警灯）灭了，于是我们调转航向，再次穿过战场，在西奈半岛上空画了一个巨大的‘X’。我在下方看到了一些凝结尾迹，但我无法区分它们是埃及战斗机还是以色列战斗机留下的。”
总的来看，979号“黑鸟”在交战区上空飞了25分钟。该机于格林威治标准时间11点03分进入埃及领空，并全面侦察了以色列与埃及和叙利亚两国的战线，然后飞离海岸线并减速、下降高度，抵达第四加油点（代号“克里特西”），该加油点仍受美国海军战斗空中巡逻的保护。接着又是高空高速飞行，直到飞抵葡萄牙外海的第五加油点（代号“罗塔西”）为止。
在大西洋中部上空完成了第五次空中加油后，吉姆驾驶979号“黑鸟”爬升并加速，开始了其最后一段高速航程——横跨西大西洋向纽约飞去。在最终降落在格里菲思空军基地之前，谢尔顿完成了一次教科书式的第六次空中加油，加油点代号“老驳船西”（OldBargeWest）。在这次任务中，有超过5个小时的时间是以不低于3马赫的速度飞行的。谢尔顿和科尔曼得到的侦察结果质量很高，为情报和国防分析人员提供了急需的有关该地区阿拉伯部队（和苏联装备）部署情况的信息，这些情报随后被提供给了以色列人。
速度一直都是SR-71最好的防御武器 在阿以双方于10月26日停火后这类飞行仍在继续着，因为战斗直到1974年1月18日才真正结束。第四次飞抵中东战区的任务结束时“黑鸟”返回了南卡罗来纳州的西摩•约翰逊空军基地，这是早就计划好的，而且以后所有的飞行任务都将在西摩•约翰逊基地进行，以避开纽约那严酷的冬季。在美国国务卿基辛格率领团队参加微妙平衡的撤军谈判期间，这些飞行任务获得的照相情报为前者提供了重要的信息。扩大谈判最终导致各方于1978年9月17日签署了意义极为重大的戴维营协议。
窥伺北方
随着美国在越南的战争接近尾声，可获得年度经费支持的作战型SR-71飞机（这些飞机被称为“PAA”，即“主要在编飞机”）的数量也被削减了，以便与大幅削减的国防预算相适应。因此，1973年6月，嘉手纳基地SR-71的数量从4架减少到了3架。1982年5月，这一数字又下降到了2架，而当974号“黑鸟”在1989年4月21日因发动机故障失事后，美方并未派飞机来填补缺口。硕果仅存的962号SR-71继续留在第1分遣队中，直到“高级皇冠”计划被取消，并在9个月后返回了毕尔空军基地。
相反，苏联地面和海上力量的扩张对未来SR-71的行动产生了深远的影响，特别是在欧洲。1976年4月20日，两架KC-135Q和972号“黑鸟”飞往英国，并在米尔登霍尔基地开展了两次训练飞行。在了解了大量关于如何在北欧狭窄的空域内使用SR-71——“黑鸟”在北欧会面临独特的高空气象条件的挑战——的情况后，972号SR-71于一周后返回了毕尔空军基地。
一旦压缩空气系统将“黑鸟”的发动机启动起来，飞行员就会把油门向前推到怠速位置上，以检查燃油流量是否会立即增加并在20秒内点火。当用专为“黑鸟”研发的三乙基硼烷（TEB）点燃燃料时，可以从尾喷口中看到翡翠绿色的闪光
1976年9月和1977年1月，北约先后举行了两次有来自米尔登霍尔基地的SR-71参加的演习。同时，参谋长联席会议指示战略空军司令部在米尔登霍尔部署一个“移动处理中心”（MPC），以支持SR-71执行战区内任务。所谓的“移动处理中心”由24个船运集装箱模样的车厢组成，这些车厢已在毕尔空军基地的仓库内部署到位。1977年5月16日，958号“黑鸟”降落在英国萨福克基地。在于5月18日完成了一次训练飞行任务后，该机便与一架RC-135在巴伦支海上空执行了一次协同作战任务。在这类任务中，SR-71的作用是“刺激”苏联的各种设备发出电子信号，而身处“防区外”的RC-135则通过电子情报记录仪使劲收集海量的情报，使分析人员能够确定苏联的电子战设备分布情况。倘若爆发冲突的话，这将有助于北约方面规划空袭飞机进入和撤出的路线。之后，在东/西德边界（即沿着所谓的“缓冲区”）执行了第二次作战任务。这两次飞行都非常成功，958号“黑鸟”于5月31日返回了毕尔空军基地。
第4分遣队SR-71的两条侦察航线，一条是沿华约边界进行侦察，另一条是北上沿苏联边界侦察。对此，苏联方面分别由歼击航空兵第787团和近卫歼击航空兵第174团的米格-25负责拦截 战略空军司令部在欧洲影响力增加的基础是北约面临的苏联/华约威胁性质的变化。从20世纪70年代中期开始，B-52及支援它们的空中加油机会定期部署到英国进行战区内训练，以做好执行战时战术任务的准备。因此，如果B-52的任务是执行类似它们在越南执行的那些任务的话，那么将再次需要U-2R和SR-71提供无线电情报预警信息，除此之外，还需要它们提供补充的空袭前和轰炸破坏评估图像。这些情报对北约空军及陆军而言是至关重要的。
侦察核潜艇
苏联海军的战术发生了根本性的变化，这是因为他们先后装备了搭载远程导弹的“德尔塔”级和“台风”级弹道导弹核潜艇，这导致美国海军开始对SR-71的高分辨率雷达能力感兴趣了——这些以巴伦支海沿岸的不冻港为基地的新型弹道导弹核潜艇（它们在美军内部被俗称为“Boomer”）能够越过北极地区向美国东海岸的内陆目标发射核导弹。
在1979年之前，美国每年向英国部署3次SR-71，此后每次部署的时间延长到了3周；当年3月31日，第9战略侦察联队在米尔登霍尔基地建立了U-2R/SR-71联合部队，这支部队代号为“第4分遣队”。到1982年4月30日，974号“黑鸟”在英国待了将近8个月，到1983年开始出现了几个星期的部署重叠。
一旦两台J58发动机在跑道上完成了配平检查，机轮前的制动垫块就会被移除，同时来自控制塔台的绿灯指示这架“大蛇”跑道已清空，可以起飞。照片中所示的这架正在等待起飞的SR-71是979号（呼叫代号为“Oil54”），时间是1984年10月的一个清晨，地点是英国皇家空军米尔登霍尔基地 用于测试和评估的飞机955号“黑鸟”于1983年7月9日飞越巴伦支海部署到了米尔登霍尔基地，并涂上了伪装的序列号962，以避免某些“不明身份者”对这架飞机予以特别的仔细关注——这架飞机上配备了革命性的ASARS-1超高分辨率地面测绘雷达。在欧洲又完成了两次任务后，955号“黑鸟”于7月30日再次飞越巴伦支海返回毕尔空军基地。AEARS-1雷达系统获得的图像的分辨率是如此之高，以至于美国海军的情报军官们甚至能区分出哪艘弹道导弹核潜艇在海上、哪艘弹道导弹核潜艇在洞库里。这也导致美国海军向“黑鸟”提出了更多的任务要求，最终，1984年4月5日，经英国政府批准，第4分遣队可永久性地将两架SR-71部署在萨福克基地。
突袭利比亚
从1981年开始，利比亚那位愈来愈好斗的领导人穆阿迈尔•卡扎菲上校开始支持全球的各类恐怖主义组织。在1985年7月对美国律师协会的演讲中，里根总统将利比亚和其他四个国家一起称为“恐怖主义政权联盟”。在发生了一系列事件，如锡德拉湾不断发生的对抗、劫持了一架环球航空公司的客机、炸毁西柏林一家夜总会并导致两名美国陆军士官死亡等之后，里根总统忍无可忍了，他下令对班加西和的黎波里的目标进行空袭。
SR-71全速在利比亚上空飞行，此时J58发动机工作在冲压模式
经过精心策划，美军于1986年4月15日（当地时间凌晨2点）对利比亚进行了突袭，突袭行动持续了12分钟。这次任务是由部署在锡德拉湾三艘航空母舰上的24架美国海军攻击机，以及分别来自英国皇家空军拉肯希斯基地的18架F-111F和上海福德基地的4架EF-111“渡鸦”电子战飞机执行的。
由于里根总统要求提供关于空袭准确性的图像证据，因此第4分遣队起飞了下辖的两架“黑鸟”（980号和960号）为其搜集了轰炸效果评估图像。也正是出于这个原因，这三次连续开展的侦察任务都需要有一架备份机，以防主要的那架飞机发生故障并被迫中止任务。由于法国和西班牙不允许空袭编队和“大蛇”从其领空飞越，故后者被迫绕过伊比利亚半岛，通过直布罗陀海峡进入地中海。这些明显多出来的额外航程又需要由KC-135和KC-10加油机提供多次空中加油。
1981年10月6日的一次作战任务期间，964号SR-71（呼叫代号为“Minty23”）接受空中加油的情景。可以看到JP-7燃料从飞机整个“湿油箱”的无数小间隙中泄漏了出来 尽管有一位评论员声称，4月16日SR-71在执行任务时遭到了利比亚地空导弹部队的射击，但罗恩•塔博尔（RonTabor）中校早已表明事实并非如此。塔博尔中校执行了首次驾驶“黑鸟”侦察利比亚的任务，他也是一位资深的侦察系统操作员和教官。此外，弗兰克•斯塔姆普弗（FrankStampf）中校表示：“我们在战略空军司令部总部以及其他几个‘特殊’的机构实时监测任务的进展并观察敌人的反应，但未看到有任何实际证据表明敌人发射了导弹。”所有三次任务在执行时都没有动用备份机，这无疑是对所有维修保障人员的专业精神的一个突出反映。
ASARS雷达的优势
毫不夸张地说，ASARS-1雷达在一夜之间就让“高级皇冠”计划上了一个台阶。美国三军情报部门曾要求更新ASARS获得的目标图像——不仅包括欧洲的，还包括古巴、朝鲜和苏联远东地区的。因此，直到冷战结束，SR-71一直处于非常“忙碌”的状态。
尽管如此，“大蛇”那强大的侦察搜集能力被广泛诟病的缺点之一是向战地指挥官发送情报耗时较长。到20世纪80年代中后期，人们已经有能力使用光电系统来代替胶片了，而且在飞机降落后胶片还需要耗时进行处理。通过安全的下行数据链传输ASARS-1雷达和相机拍摄的数字化图像可以为“黑鸟”这一平台提供无与伦比的实时/近实时情报分发能力。不过，等这一切实现时已经太晚了。
1996年2月1日， 971号SR-71参加了“红旗”演习；同年6月14日，该机在由埃德•施尼德（EdSchnieder）和布莱尔•波泽克（Blair Bozek）驾驶着飞行时，对ASARS-1数据链进行了成功的演示