F-105飞行员的训练由内华达州内利斯基地4520CCTW联队4256CCTS中队负责。他们于1960年8月1日接收了第一架F-105D。9名学员参加了为期两个月的导航和武器系统课程，并花了45个小时驾驶 F-105，内容包括雷达导航和战斗模拟，重点是使用中线挂架上的MN-1A子炸弹投放器或内部炸弹舱中充满混凝土的"核弹"教练弹来投放核武器而非常规武器。训练中几乎没有时间用于空战----这是1960年代大多数战斗机训练的共同缺陷。
杰克.布劳顿(Jack Broughton)上校于1945年开始驾驶战斗机，也是最早驾驶F-105参加越战的飞行员之一：
"我们这些‘砰’的行家里手对空战了如指掌。我认为空对空在训练中从未被视为无关紧要，至少在我们这个级别不是。我在东南亚的时候，没有多少学员加入我们。我们需要有经验的人去北方，如果我们有新人，我们会在现场教会他所有我们能教的东西。"
历史频道《Wepons at War》系列之《Air War in Vietnam》中接受采访的杰克.布劳顿
内利斯空军基地负责培训经验丰富的战术空军司令部的飞行员，直到F-105F出现，飞行员才可以直接参加高级飞行训练学校的课程。在总共的739小时里，学员们有120小时花费在4526CCTS中队中来学习如何驾驶这种飞机。第二支中队，4523CCTS中队于1962年10月开始分担训练重任，直到两支中队于1968年1月20日解散。训练计划转移到西摩.约翰逊空军基地的4TFW联队和堪萨斯州麦康奈尔空军基地的23TFW联队，后者从1966年1月1日至1970年11月成为F-105的换装训练部队。23TFW联队在1967年8月1日重新启动了一支新的中队----4519CCTS中队(1969年10月15日后改番号为419TFS中队)，作为内利斯基地训练任务的分担。1967年，为了应对飞行员短缺，引入了缩短训练，为轰炸机、运输机以及文职官员提供60小时的飞行训练，令人悲伤的是，第一批16名飞行员中的15人在越战中不是被俘就是阵亡。
1962年5月，双座型的订单获批，作为低空全天候核任务的仪表教练机，但最后143架F-105D-31不得不被取消，以购买107架F-105F-1。双座型的机身比单座型加长了31英寸，垂尾加高了5英寸，垂尾面积增加了15%，增加的3000磅重量也意味着要加强起落架。燃油容量、性能和作战能力与F-105D相当，一名在越战中驾驶F-105F的飞行员告诉布劳顿，"F型比D型更平稳、更灵活而且耗油率也更低。"
F-105F的原型机(62-4412号机)于1963年6月11日完成首飞，并于1963年末开始交付，虽然飞机后座视野有限，限制了其作为教练机的使用，但F型却在战争中却找到了其它用途，1965年1月，最后一架F-105F(63-8366号机)下线后，生产线关闭。
为美国空军欧洲司令部的两支联队训练完飞行员后，4520CCTW联队从1962年秋开始为太平洋空军司令部的18TFW联队训练飞行员，通过1963年的飞鱼项目，该中队在冲绳的嘉手纳(Kadena)基地开始使用F-105。此外还有日本福冈板付(Itazuke)基地的8TFW联队，后者于1963年春开始换装F-105D，1964年7月10日离开九州前往泰国。
F-105F的原型机62-4412, photo via aviationspectator.com
F-105D 与F-105F的主要区别在于机身长度和垂尾面积
8TFW和18TFW联队的核战备值班意味着他们要轮流驻防韩国的乌山(Osan)基地，在F-105联队到越南战区的整个作战期间，他们都没有停止前往韩国和日本的轮换驻防。太平洋空军司令部的F-105作战单位在任何时候都有几架飞机保持全天候战斗警戒状态，机内弹舱里挂载了Mk28或Mk43战术核弹，或者在机身下挂载Mk61核弹，飞行员会提前被告知他们各自分配的目标，并定期接受核武器的投放训练
从1964年起，在越南战区的飞行员们知道了被俘后的危险性，敌人会试图将他们记住的核技术和目标知识传递给苏联或中国情报机构，这让他们的监禁更加痛苦。然而，在布劳顿上校看来，这些想法并不是参与越战的飞行员们最关心的问题：
"我们就像赛车手一样，知道这种事可能会发生在别人身上，但不会发生在我们身上。我们想赢得战争，不想被击落。为什么要担心其它事情呢？"
4520CCTW联队臂章, photo via supersabresociety.com
