美军只装备了一架WC-135W，由空军技术应用中心(AFTAC)控制，并由驻扎于内不拉斯加奥福特空军基地的第45空中侦察连队负责具体执行任务，该飞机长期派往日本驻扎，负责对朝鲜核项目进展进行侦察。
WC-135W装备了能够收集大气中放射性微粒子的特殊过滤器和采样器，非常精密，可以采集到空气中微量的放射性气体和碎屑。图为机身上的专用采样器，也是该飞机的外观识别特征之一。
美军C-135系列有多型侦察机，其中大部分为电子侦察机，仅有WC-135W属于专门侦测核试验的型号。
