Alih-alih membatalkan F-106, Angkatan Udara memutuskan untuk memesannya didalam kuantitas lebih sedikit berasal dari yang direncanakan. Convair selamanya repot menyelesaikan masalahnya, dan meskipun kuantitas jet yang dipesan (350) jauh lebih sedikit berasal dari yang direncanakan (1.000), terhadap sementara F-106A Delta Dart jadi beroperasi terhadap Oktober 1959, jet ini sudah mendekati performa yang direncanakan dibanding terhadap sementara penerbangan awalnya. Type Kursi tunggal F-106A dan jenis latih dua kursi F-106B yang juga punya kapabilitas tempur, mampu menjadi proses senjata pertahanan udara utama Amerika sepanjang bertahun-tahun setelahnya.
Pada Agustus 1958, interceptor hebat ini selesai, jadi beroperasi terhadap Mei 1959. Radius tempurnya bersama bahan bakar internal adalah 575 mil, dan jangkauannya mampu ditingkatkan sampai 2.700 mil bersama tanki eksternal. Ketinggian operasional pesawat ini adalah 57.000 kaki. Pada ketinggian 35.000 kaki, Delta Dart mampu mencegat bersama kecepatan sampai Mach 2. Pada 15 Desember 1959, Mayor Joseph W. Rogers mencatat rekor kecepatan dunia bersama 1.525,96 mph (2.455,79 km / jam) di Delta Dart terhadap 40.500 kaki (12.300 m). Tahun itu juga, Charles E. Myers menerbangkan pesawat jenis yang sama terhadap mencatat kecepatan sedikit lebih tinggi yaitu 1.544 mph (2484 km / jam).
Sistem avionik
Desain F-106 dilengkapi bersama proses pengendali penembakan terintegrasi Hughes MA-1, yang kala dihubungkan bersama Semi-Automatic Ground Environment (SAGE) untuk misi intersepsi yang dikontrol oleh operator di daratan (GCI), terlalu mungkin pesawat dikemudikan oleh pengendali berbasis darat. Atau setidaknya seperti itulah rencananya. MA-1 beberapa kali diganggu oleh masalah dan konsisten diperbarui / ditingkatkan puluhan kali (60 kali tepatnya). Sistem ini juga tidak mengontrol pengaturan daya mesin – hal itu diserahkan ke pilot. Pada prinsipnya sesudah terlepas landas, proses MA-1 mengendalikan pesawat (meskipun pilot memberi tambahan input terhadap throttle) dan pengendali darat SAGE memandu F-106 ke daerah intersep, di mana pilot dapat mengunci pesawat penyusup dan menembakkan senjatanya. Pengontrol SAGE sesudah itu mengembalikan Delta Dart ulang ke daerah pangkalan udara, sementara itu pilot ulang mengambil alih kendali dan melakukan mendarat. Pada masanya proses senjata dan pemeriksaan Delta Dart juga paling canggih, karena nyaris semua berasal dari proses tinggal landas, mendeteksi, sampai proses intersept ditunaikan sebisa bisa saja secara otomatis. Tugas pilot “hanyalah” menerbangkan, menembak dan mendaratkan pesawat.