В 1960-1978 гг. использовались ракеты-ложные цели (или, как у нас их тогда называли, диверсионные снаряды) Макдоннелл -Дуглас ADM-20 (GAM-72) «Куэйл», которые размещались в отсеке вооружения. Ракеты ADM-20 имели ЭПР, близкую к ЭПР самолета В-52, должны были запускаться при преодолении ПВО на большой высоте и осуществляли полет по запрограммированной траектории или по радиокомандам с носителя. Это было достаточно эффективное средство отвлечения зенитных ракет противника, но В-52 мог нести лишь до четырех таких ракет, которые при немалых массе (около 550 кг у каждой) и размерах существенно снижали располагаемую боевую нагрузку.
Истребитель МиГ-21 применялся во Вьетнаме для борьбы с бомбардировщиками В-52
Вертолет Ми-6А на службе Аэрофлота
Начиная с 1972 г., 281 самолет B-52G/H был модифицирован для установки УР малой дальности Боинг AGM-69A (SRAM – - Short-Range Attack Missile) с ядерной БЧ, которые предназначались прежде всего для подавления с высокой точностью средств ПВО противника, но могли быть использованы и для поражения cлабо- и среднезащищенных стратегических целей. Один самолет мог нести до 20 УР AGM-69A (восемь на барабанной пусковой установке в отсеке вооружения и по шесть на каждом из двух подкрыльных пилонов). В начале 1990-х годов ракеты SRAM были сняты с вооружения в связи с истечением сроков хранения.
В-52 на аэродроме в Джидде (Саудовская Аравия)
Первый успешный пуск КР ALCM (Air-Launched Cruise Missile) с самолета В-52 состоялся 5 марта 1976 г., а в 1981-1990 гг. 195 самолетов (99 B-52G и 96 В-52Н) были модифицированы для установки двенадцати (по шесть на каждом подкрыльном пилоне) КР Боинг AGM-86B с ядерной БЧ. В 1988-1993 гг. 96 самолетов В-52Н дополнительно модифицированы для размещения до восьми КР AGM-86B на унифицированной барабанной ПУ и, таким образом, один В-52Н может нести до 20 КР (что дает максимальную боевую нагрузку около 29 т). Начиная с 1990 г., построено 500 серийных усовершенствованных малозаметных КР Дженерал Дайнэмикс AGM-129 (ACM – Advanced Cruise Missile), которые может нести В-52Н (B-52G такой способностью не обладает). Масса подкрыльного пилона для КР около 2270 кг. После пуска КР пилоны могут быть сброшены.
Обычное оружие включает свободнопадающие бомбы (СПБ): Мк.82 (калибра 227 кг), М117 (340 кг), Мк.83 (454 кг) и Мк.84 (907 кг), планирующие бомбы GBU-15 и размещается в отсеке вооружения, а также (на вариантах В-52D, F, G и Н) на двух подкрыльных пилонах. В отсеке вооружения могут подвешиваться обычно до 27 бомб калибра 340 кг, а на внешних пилонах – до 24 бомбы калибра 340 кг, что дает общую боевую нагрузку 19,0 т с учетом фактической массы бомб. Типовая обычная боевая нагрузка включает 24 бомбы Мк.82/М117 или восемь бомб Мк.84, размещенных в отсеке вооружения. Во время войны во Вьетнаме самолеты В-52D были модифицированы по программе «Биг Белли» для увеличения нагрузки в отсеке вооружения до 42 бомб калибра 340 кг или до 84 бомб калибра 227 кг, что дает максимальную общую (внутреннюю и внешнюю) фактическую нагрузку 29,2 т. Точность маловысотного бомбометания зависит в значительной мере от мастерства экипажа и в тренировочных полетах достигает 9 м.
Носовая часть B-52G, совершившего 15 вылетов во время операции «Буря в пустыне» (каждому вылету соответствует «бомбочка», нарисованная на фюзеляже)
В конце 1980-х годов 69 из 167 остававшихся на вооружении самолетов B-52G были перенацелены на выполнение дальних операций с применением неядерного оружия и, начиная с 1988 г., оборудованы комплексной системой управления обычным оружием (ICSMS – Integrated Conventional Stores Management System), допускающей использование и ядерного оружия. Они могут выполнять морские операции с вооружением из противокорабельных УР Макдоннелл-Дуглас AGM-84 «Гарпун» (до 12 УР на внешней подвеске одного самолета) и мин. Для поражения наземных целей самолеты вооружены высокоточными УР Мартин-Мариетта AGM-142 «Хэв Нэп» с ТВ системой наведения (производимый в США вариант разработанной в Израиле ракеты «Попай»; масса БЧ УР «Хэв Нэп» 300 кг, дальность пуска 110 км) и КР AGM-86C с неядерной БЧ. Предполагалось также вооружить В-52G и противорадиолокационными УР Нортроп AGM-136 «Тэсит Рейнбоу» (на новой 30-зарядной вращающейся ПУ), однако разработка этой ракеты была прекращена в 1991 г.
Из 95 В-52Н, которые останутся на вооружении ВВС США в 1990-х годах, 47 самолетов будут переоборудованы для применения высокоточного обычного оружия, остальные будут нести ядерное оружие. Переоборудование В-52Н осуществляется с использованием компонентов от снимаемых с вооружения В-52G. Оно началось в 1993 г. и продлится в течение нескольких лет. Модификация первого В-52Н завершена в сентябре 1993 г., в 1994 г. предполагалось переоборудовать еще 10 самолетов. Планируемые модификации включают установку приемников спутниковой навигационной системы, помехозащищенной связной системы, универсального адаптера в бомбоотсеке и комплексной системы управления обычным оружием. Будут установлены подкрыльные держатели (снятые непосредственно с В-52 G), позволяющие подвешивать бомбы калибром до 907 кг. 18 самолетов будут модифицированы для подвески под крылом противокорабельных ракет AGM-84 «Гарпун» (до 12 ракет), а 10 самолетов смогут нести ракеты AGM-142 «Хэв Нэп» (до четырех). На 47 самолетах В-52Н с обычным оружием планируется также установка корректируемых бомб JDAM. В-52Н смогут также нести крылатые ракеты AGM-86, включая ракеты с неядерным снаряжением AGM-86C.