Сбросив бомбу на Хиросиму, 20-я воздушная армия продолжила традиционные налеты. Уже 7 августа 131 В-29 вылетели на бомбардировку арсенала ВМФ в Тоёкаве. Одновременно 29 бомбардировщиков ставили мины у побережья. 8 августа 211 В-29 закидали зажигательными бомбами город Явату. В это же время 91 В-29 бомбили районы Фукуямы. Другие 60 В-29 бомбили авиационные заводы и арсеналы в Токио.
Вторую бомбу («Толстяка»), начиненную плутонием-239, запланировали на 11 августа 1945 года. Сбросить «Толстяка» Тиббеттс приказал майору Суинни. Так как самолет Суинни был оборудован измерительной аппаратурой, майор должен был лететь на самолете капитана Фрэда Бока («Bock's Car», 44-27297, «89»). Название самолета, буквально переводившееся как «машина Бока», представляло собой игру слов с «Boxcar» — «товарный вагон». Сам Бок должен был лететь на «The Great Artiste». По этой причине в некоторых источниках сообщается, что бомбу сбросил именно «The Great Artiste».
Вечером 7 августа было решено сбросить бомбу раньше. Сначала дату перенесли на 10 августа. Но выяснилось, что погода быстро ухудшается, поэтому срок снова перенесли, на этот раз на 9 августа.
Самолеты вылетели в 3:00 утра. В отличие от первого налета, дело пошло не так гладко. Вскоре отказал бензонасос; в результате 600 галлонов топлива в дополнительных баках внутри бомбового отсека повисли мертвым грузом. В районе береговой линии «Бокскар» должен был ожидать самолет-наблюдатель. Хотя ждать разрешалось не дольше 15 минут, в этот отрезок времени Суинни заметил какой-то В-29, который, как выяснилось позднее, летел с совсем иным заданием. Со всеми приключениями Суинни все же вышел в район Кокуры. Но город закрывала плотная облачность. Сделав три боевых захода, Суинни так и не решился сбросить бомбу, так как землю разглядеть не удалось. В этой ситуации командир экипажа решил атаковать запасную цель — расположенный в 150 км Нагасаки. «Толстяк» был мощнее «Малыша», но Нагасаки пострадал меньше, так как складки местности помешали распространению взрывной волны. Погибло «только» 35000 человек, а раненных по усредненным оценкам оказалось около 60000.
Возвращение экипажа Суинни также проходило драматически. В-29 на последних галлонах топлива дотянул до Окинавы. Диспетчер не вышел на связь. Лишь подав условный сигнал ракетами, Суинни обратил на себя внимание, показав, что самолет терпит аварию. Все же «Бокскар» благополучно приземлился, пополнил запасы топлива и еще до вечера вылетел на Тиниан. Вернувшись на базу, летчики узнали, что Советский Союз объявил Японии войну.
В тот же день, 9 августа, на Японию был совершен другой налет с использованием бомбардировщиков В-29. 95 самолетов бомбили нефтеперегонный завод в Амагасаки. Последняя крупная операция с участием В-29 состоялась 14 августа 1945 года. За несколько часов до объявления перемирия 302 бомбардировщика вылетели на бомбежку арсеналов в Хикаре и Осаке. Кроме того, 108 машин бомбили железнодорожный узел Марифуа, а 132 — нефтеперегонный завод в Цучизакиминато. Более 160 В-29 в последний раз в этой войне сбросили зажигательные бомбы на Кумагаю и Исезаки, а 39 самолетов ставили мины в прибрежных водах. После объявления перемирия бомбардировщики патрулировали воздушное пространство над Японией, а также совершали пролеты над островами для демонстрации силы. К тому времени 8-я воздушная армия закончила перебазирование на Окинаву и присоединилась к 20-й воздушной армии. С 27 августа
1945 года все эскадрильи В-29 участвовали в гуманитарных операциях по сбросу продовольствия в лагеря военнопленных, разбросанных по всей Юго-Восточной Азии.
Война в Корее, 1950–1953 гг
25 июня 1950 года армия Северной Кореи пересекла демаркационную линию, проходящую по 38-й параллели. Началась Корейская война. В этот момент единственной американской частью, оснащенной В-29 и способной достичь Кореи, была 19-я бомбардировочная группа, располагавшая 22 бомбардировщиками. Группа базировалась на аэродроме Андерсон-Филд на острове Гуам. 27 июня 1950 года генерал Дуглас Макартур, исполнявший в то время обязанности командующего американской армии в Японии, обратился к командующему ВВС США в Юго-Восточной Азии генералу Джорджу Э. Стрейтмейеру с просьбой нанести бомбовый удар по наступающим колоннам северокорейской армии, а также организовать воздушное снабжение южнокорейских частей.