С правого борта перед крылом находились три расположенные друг над другом большие горизонтальные антенны-диполя на широких трапециевидных пилонах, которые служили для перехвата данных телеметрии, посылаемых ракетой. Еще одна такая антенна крепилась на грузовой двери. Также справа, немного отступя от носовой стойки шасси, располагались в ряд 10 больших круглых окон, тянувшихся до середины центроплана. Эти окна, придававшие самолету сходство с авиалайнером. были главной «особой приметой» RC-135S и служили для траекторных измерений, фото- и киносъемки боеголовок ракет, входящих в атмосферу.
Над центропланом имелся блистер. где сидел наводчик и вручную наводил фото- и киноаппаратуру на боеголовки с помощью оптического прицела. Как только цель захватывалась. слежение брала на себя автоматика. Во избежание бликов, могущих «ослепить» аппаратуру, верх правого полукрыла и внутренние части мотогондол правых двигателей окрашивались в черный цвет, а вокруг блистера наводчика был нарисован большой черный круг.
Кроме того, иод фюзеляжем сразу за носовой стойкой шасси располагался каплеобразный радиопрозрачный обтекатель, сбоку — квадратное окно и три радиопрозрачные панели неправильной формы, а справа у корневой части киля — каплеобразный обтекатель поменьше. На киле за вмонтированной в переднюю кромку антенной имелись две квадратные радиопрозрачные панели.
Самолет был поставлен 4157-му СК 1 марта 1963 г. 13 января 1969 г. он потерпел аварию на авиабазе Шимиа, расположенной на одноименном острове — одном из Алеутских островов вблизи советской границы. Пилоты не смогли остановить машину на обледенелой полосе (двигатели J57 не имели реверса тяги), и RC-135S, «спикировав» по крутой насыпи, разрушился. Никто не пострадал, но самолет восстановлению не подлежал — фюзеляж разломился пополам.
Два следующих RC-135S были спешно переделаны фирмой «И-Системз» из летающих лабораторий NC-135B. когда разбился RC-135E и следить за испытаниями советских ракет стало нечем. Эти машины сильно отличались от первого экземпляра. а потому имели иное кодовое название — «Кобра Болл» (клубок кобр). Учтя печальный опыт с бортом 59-1491, за основу взяли машины, оснащенные двигателями с реверсом тяги. В отличие от некрашеного первого экземпляра, эти самолеты имели серо-белую окраску.
Первый «гадюшник», "Кобра Болл- I" (борт 61-2663), был поставлен 24 октября 1969 г. В исходном варианте имел справа два диполя (средний и нижний, если сравнивать с первым RC-1S5S) и три больших круглых окна, причем переднее было закрыто сдвижной крышкой. За ними размещались спектрометр и две системы фотоаппаратов и оптических датчиков. В хвостовой части фюзеляжа находилась фотолаборатория. позволявшая проявлять пленку прямо в полете.
Под фюзеляжем спереди были три штыревые антенны, сзади — лепестковая антенна, а по бокам хвостовой части — каплеобразные обтекатели с плоскими бортами по типу RC-135M. Киль не окрашивался, и потому за антенной, врезанной в переднюю кромку, хорошо просматривались три квадратные радиопрозрачные панели.
Позже оба диполя сняли, а на месте нижнего (под первым и вторым окнами) появился — зализанный- спереди и сзади коробчатый обтекатель. Еще позже его тоже сняли, а вместо него справа за носовой стойкой шасси установили большой квадратный радиопрозрачный «короб» с антеннами. От него тянулись назад до передней кромки крыла три большие шлейфовые антенны: нижняя антенна был чуть короче остальных. Антенны служили для перехвата сигналов телеметрии.
RC-13SS (62-2663) в позднейшей конфигурации
Крышку на первом окне сняли, позади второго окна прорезали еще одно (1+2+1); над двумя средними окнами и иод корневой частью правого полукрыла крепились еще две короткие шлейфовые антенны. В первом окне размещалась система слежения среднего инфракрасного диапазона
MIRA, разработанная фирмой «Текстрон», в двух средних — оптическая система слежения и видеозаписи изображения в реальном времени, а в последнем — телескоп с фокусным расстоянием 300 мм, позволявший отслеживать и фотографировать малоразмерные цели.
Сверху перед двумя средними окнами появился один диполь. Дальше назад размещались три небольших каплеобразных выступа (два над центропланом, один за крылом) и две антенны спутниковой связи в виде этаких грибков. На правом полукрыле была смонтирована направленная вперед УКВ-антенна. В таком виде самолет летал как минимум до начала 1993 г.; по некоторым источникам, программа, в которой он применялся, называлась «Бернинг Стар» (горящая звезда).
Третий RC-135S, он же «Кобра Болл II» (борт 61-2664), первоначально тоже имел два диполя, но расположенных по-другому (верхний и нижний); вместо среднего диполя стоял короткий обтекатель, сильно сплюснутый с боков. Окон было три, как на предыдущей машине, но крышка на первом окне отсутствовала.
Между вторым и третьим окнами располагались друг под другом четыре коротких шлейфовых антенны, расположенных друг под другом, по бокам хвостовой части — обтекатели по типу RC-135M, а над ними — каплеобразные выступы, как у первой машины. Позже на месте нижнего диполя (под первым и вторым окнами) появился «зализанный» спереди и сзади коробчатый обтекатель по типу экземпляра 61-2663, а сверху фюзеляжа — два маленьких каплеобразных выступа.
15 марта 1981 г. борт 61-2664 потерпел катастрофу на авиабазе Шимиа при посадке в сложных метеоусловиях. Погиб весь экипаж. Программа слежения за испытаниями МБР оказалась под угрозой — а ну как единственный оставшийся RC-135S сломается?
На замену разбившейся машине был срочно переделан С-135В 61-2662. Внешний вид и состав оборудования этого экземпляра, именуемого «Кобра Болл III», соответствуют позднейшему варианту «гадюшника-1». Судите сами, какое значение придавали программе «Бернинг Стар», если документы на переделку нового RC-135S подготовили всего за две недели и дали на подпись президент)' Рональду Рейгану — невзирая на то, что последний в то время лежал в больнице после неудавшегося покушения.
«Бурундуки» RC-135C тоже совершенствовались с учетом опыта их боевого применения, в результате чего появился вариант RC-135U «Комбат Сент» (т. е. комбат сентри — «боевой часовой»?). Первым был доработан прототип (борт 63-9792), получивший новое оборудование и, как следствие, новые «наросты». Маленький каплеобразный обтекатель под носом был заменен увеличенным угловатым обтекателем антенн обзора передней полусферы. Под фюзеляжем на уровне переднего края грузовой двери появился чашеобразный обтекатель с радаром кругового обзора AN/ALR-46 и пеленгатором сигналов QRC-501, а на законцовке фюзеляжа — коробчатый обтекатель антенн обзора задней полу сферы.
Позже чуть ниже вершины киля установили радар обзора задней полусферы Эмерсон MD-7 в сигарообразном обтекателе, немного выступающем за заднюю кромку киля (в 1991 г. он был снят). В утолщенные законцовки крыла с плоской боковой поверхностью тоже были вмонтированы антенны.
Затем самолет снова доработали: обтекатель антенн под носом был заметно увеличен и скруглен, отчего форма носа стала напоминать нос Ан-22 поздних серий. Над боковыми обтекателями антенн РТР появились по две антенны-диполя на широких трапециевидных стойках, которые экипажи прозвали «заячьими ушами». Эти антенны располагались друг за другом, причем оба конца задних антенн были соединены с фюзеляжем; левая задняя антенна была смонтирована на грузовой двери. (В начале 90-х диполи были сняты.)
Сверху фюзеляжа над передней кромкой крыла и за крылом появились два каплеобразных выступа, а нижняя поверхность обтекателя под хвостовой частью фюзеляжа стала ступенчатой (фотоаппарат при этом был снят). В 1971 году по этому стандарту были доработаны еще две машины — борта 64-14847 и 64-14849. Оборудование, стоящее на RC-135U, было полностью новым и до сих пор остается секретным, но, по уверениям западной печати, его возможности «на грани фантастики».
Начиная с 1973 г., семь оставшихся RC-135C (борта 64-14841 по 64-14846 и 64-14848) были переоборудованы в вариант RC-135V с кодовым названием «Ривет Джойнт» (заклепочное соединение). Эти машины выглядели и вовсе диковинно: сохраняя «раздутые щеки» системы РТР, они получили удлиненный нос с аппаратурой разведки связи AN/AMQ-15. Под фюзеляжем «рос» целый лес разнокалиберных антенн: на переходнике обтекателя радара торчали вниз три штыревые антенны, под центропланом — четыре больших лепестковых антенны с овальными пластинами на концах (1+1+2 бок о бок). За крылом крепилась Г-образная антенна, три больших штыревых, пять малых штыревых и еще одна Г-образная.