美国国内的反战呼声使得约翰逊总统的管理层对现在的政策更加犹豫。例如，麦克纳马拉赞助的"Jason"研究小组告诉总统，这样的轰炸增强了北边的军事力量，而另一支助理小组则告诉他轰炸将迫使北越回到谈判桌上来。后者将其意见分享给英国驻河内的大使约翰.科尔文(John Colvin)，他见证了一座城市是如何在1967年达到耐力极限的。然而越南人的忍耐力、重建力以及对领导层的信心都很强，海防因为在轰炸禁区内，所以没有受到什么影响，而F-105多次从船只上方飞过，这些船只大都是美国盟国的，在港边等着卸货。
溪山（Khe Sanh）被包围，北越继续在滚雷行动中向南方输送兵员。然而，滚雷57因为天气而受到了很大的限制，从1968年1月至3月，平均每个月只有3天能够出击，使得北越有足够的时间来重新组织防空。
1969年7月，44TFS中队的F-105F 63-8327准备从柯叻基地的停机坪滑出。他们的战斗简报是从天气情况开始的，然后介绍最多达到3个的目标情况，包括目的地以及成功后的无线电呼号，另外还有地空导弹和米格机出现的呼号。半小时的报告结束后，各个编队的长机将向成员们介绍他们各自的轰炸战术和通信流程，这些又将持续30分钟。之后飞行员开始穿戴飞行装备(包括90磅重的救生装具)，坐上汽车到停机坪去。和其它大多数F-105一样，照片中的63-8327在炸弹舱门下安装了两根加强“条”。
1968年3月1日，麦克纳马拉带着失望和疲惫从国防部长的职位上下台。他的继任克拉克.克里夫德(Clack Clifford)建议总统至战争结束也不再有任何可以预见的军事行动，减少轰炸，这样可以让北越回到谈判桌上来。由于约翰逊同样也决定放弃，克里夫德的建议被强制执行，轰炸目标重新回到了19°线以南。此时，北边绝大多数有价值的目标都已经被摧毁了，空中行动再一次回到了老挝境内的补给线上来。
1968年11月1日是滚雷行动的最后一天，飞机着陆后几分钟，约翰逊总统在几分钟后宣布作战行动结束，然而，F-105继续在老挝上空飞行。
在1965至1967年末之间，有307架F-105被击落，而战时的损失总数为397架，247架掉在了北越境内。150名飞行员被俘，103人阵亡。对北越来说，滚雷行动的结束只是他们几个世纪以来通过坚韧和忍耐抵抗外部入侵的一个小章节而已。他们认为美国放弃战争就是胜利，在新任总统理查德.尼克松的政策下，1969年美军开始大规模从南越撤军，其中的F-105作战单位也被转移到其他地方。
1969年前往老挝的一次任务中，F-105D 61-0134 “Sweet Caroline”正准备接受空中加油，飞机上挂载了MK82和Mk84炸弹。即便是在晴朗的白天，空中加油一样危险。1967年8月3日，2架333TFS中队的F-105D在空中相撞，当时一架飞机完成加油后正向右脱离，而另一架则向左往加油机靠，最后只有一名飞行员活了下来。61-0134号机在战争中幸存下来，1971至1976年服役于弗吉尼亚州空中国民警卫队。
空中打击转移到南越和老挝境内的同时，不断减少的F-105D也在逐渐被F-4D/E所取代，两台巨大的发动机和更大的载弹量都增加了飞机的生存能力。1969年秋，388TFW联队开始换装F-4E，44TFS继续使用F-105并在10月15日转移至达欺，他们将继续执行野鼬鼠任务，直到1970年10月10日355TFW联队及其下属的3支中队解散。虽然F-105D离开了东南亚，但是野鼬鼠中队继续为B-52和RF-4C的作战提供支援，直到1974年10月，17WWS野鼬鼠中队返回乔治基地，也结束了F-105在泰国基地服役的历程。
第5章 米格杀手
除了像B-17一样笔直地飞行执行轰炸任务以外，F-105飞行员很多情况下还是自认为是一名战斗机飞行员，驾驶着一架安装有航炮和导弹的令人生畏的飞机。然而飞机强大的挂载能力、速度和轰炸系统使得它在越南的作战中通常被当做轰炸机来使用。
滚雷行动初期米格机数量有限，负责护航的都是F-100D和F-104C。但北越空军开始使用更快的、可以携带导弹的米格-21后，护航任务就转交给了乌汶和岘港的F-4C。而F-105飞行员继续享受轰炸所带来的成功，F-4飞行员的声誉来自他们的空战战绩。即便如此，F-105飞行员在天上遭遇米格机的次数比美国空军的其他飞行员都要多。
雷公并不是像米格机一样用于近距离机动格斗的。即便如此，他们还是在1966年6月29日至1967年12月19日期间击落了27.5架米格机，此外还有至少4个可以确认的战果。在此期间，F-4作为美国空军的专用护航战斗机，击落了21架米格-17，同样还击落了数量相同的米格-21，用导弹----米格-21很少飞到F-105的航炮射程范围内。使用打了就跑的战术说明他们不会留下来战斗。在同一段时期里有70架F-105被击落，只有15架被划在米格机帐下，剩下的都是被高射炮和SA-2地空导弹击落的。
1967年4月26日，约翰.杜达什和阿尔顿.梅耶驾驶F-105F 63-8827在太原火电厂附近被击落。同一天，美国海军的铁掌战术创始人迈克尔.埃斯托辛(Michael Estocin)驾驶A-4E时被SA-2导弹击落。SA-2导弹通常是三枚一起发射的，而杜达什成功躲开了前面的两枚导弹。63-8827的带弹包括了AGM-45和轰炸阵地用的CBU-24集束炸弹。实战中，满载的野鼬鼠机只能通过大过载转向俯冲来躲避地空导弹的攻击，只有俯冲才能获得加速度然后通过大量的低空机动，这样就将其暴露在高射炮火的射程范围内。如此远距离的飞行，飞行员对座舱的舒适感到很满意。就像穆雷.邓顿所说的"它像B-52一样有炸弹投放杆，可以将炸弹挨个投下，有的时候你需要加4次油，攻击4个目标。"
一架满载的F-105比4架米格-17加起来还要重，但是发动机的推力也是米格-17的四倍多，使得它的最大速度是同一高度的米格-17的两倍。它也将近有30英尺长，但只有13英尺宽，虽然米格-17在格斗中具有优势，但是F-105可以用它无以伦比的速度逃离战场。
从1966年12月起，F-105就开始经常挂载AIM-9B响尾蛇，但航炮才是它的主要武器，就像米格-17一样。这两种飞机的航炮有效射程都是3000英尺，但美国飞行员认为米格-17射程达5000英尺的37mm航炮更加危险。在航炮射程内，米格-17可以通过它的机动性来占据攻击阵位，在5秒钟的时间内用23mm和37mm航炮来倾泻大量炮弹(每分钟超过35磅)，然后转向逃走。F-105的一门M61A1 20mm航炮可以在一秒钟内发射89枚炮弹，射速是米格-17的两倍，但是经常卡膛，浪费了一些获得战绩的机会。
1969年12月3日，柯叻基地的护栏内，一支354TFS中队的机务组正在给F-105D 62-4387更换20mm弹药桶，其中一人操作起重机，他的同伴检查钢丝在弹桶上的连接处。雷公的M61航炮可以装填1028发炮弹，飞行员只要花10秒钟就把这些炮弹全部打光了。
两种飞机的航炮瞄准都有问题，F-105是一个优秀、稳定的航炮平台，米格-17有限的可控速度范围以及大过载所引起的震动使得这种飞机在飞行时极难瞄准，3门炮齐射每秒34发炮弹看起来也太少。前方的视野由于粗糙的ASP-4NM瞄准具而显得很差，一个又厚又重的前风挡使得可视距离更短，然而气泡式的座舱使得视野范围比F-105更广，雷公的后视能力相当糟糕。米格-17的控制是通过简单坚实的机械操纵来实现的，但是其36加仑的油箱直接安装在尾喷管下方增加了其遭受损伤的几率。
在F-105杂乱的座舱里，两用瞄准具通常被设定为轰炸模式，但米格机出现后，飞行员要经过一系列复杂的操纵，扳动好几个开关，将瞄准具重新设定为空对空模式。这样的方式既耗费时间也转移了飞行员的注意力，经常使得飞行员错过战机。结果，飞行员们干脆就不重设瞄准具，直接加速从米格-17的后半球盲区内加速靠近，拉近到100至140英尺的距离再开炮，他们用这样的方法击落了10架米格-17。幸运地一击或者是踩脚蹬横扫，通常可以把米格-17的蒙皮打掉，但是米格-17的一枚37mm炮弹就会给F-105带来严重的损伤。
北越飞行员的任务就是阻止F-105投弹轰炸，将其击落或者迫使他们提前扔掉炸弹并进行自我防卫。他们的地面指挥网络引导米格机躲开巡逻中的护航编队，抢占攻击阵位。通常情况下与高射炮和地空导弹协同战斗，效果明显。米格飞行员在整个拦截过程中都受到详细的指挥，飞行员的自我主动意识很弱。尽管北越空军的战术在滚雷行动中千变万化，但在F-105进入投弹航线的过程中，米格-17通常都出现在中低空，少量的米格-21出现在高空或者拦截高价值的野鼬鼠机。
达欺基地内，一架334TFS中队的F-105D外侧挂架上挂载了一个“高阻”AIM-9B双联装发射导轨，响尾蛇的硫化铅引导头安装在前方的玻璃罩内，而且很容易受损，Mk8破片战斗部全重10磅，Mk17火箭发动机使其射程能够达到2.6英里
