В 1964 г. 14 самолетов КС-135В были переоборудованы в самолеты-ВКП САК. С 1 января 1965 г. они получили новое обозначение — ЕС-135С.
Три самолета КС-135В (сер. №№ 63-8055, 63-8056 и 63-8057) были оборудованы под ВКП КНШ и получили обозначение EC-135J. Позднее в вариант EC-135J был переделан и самолет с серийным номером 62-3584.
Все самолеты ЕС-135С оснащались специальной радиосвязной аппаратурой, а также аппаратурой приема, обработки, отображения и передачи информации АСУ силами САК 465L.
За время эксплуатации самолеты прошли несколько этапов модернизации, связанных с установкой на их борту системы управления пуском МБР ALCS (Airborne Launch Control System), более совершенного радиоэлектронного оборудования, в том числе (на последних этапах) новых вычислительных средств, а также цифровой системы коммутации DA1SS (Digital Airborne Intercommunication Switching System).
В состав БРЭО самолетов ЕС-135С входили следующие устройства:
— AN/ARC-89(V) — узловая УКВ радиостанция с диапазоном частот 225–399,9 МГц. Использовалась для радиосвязи с абонентами в системе связи САК. Она обеспечивала возможность одновременного ведения переговоров по нескольким радиотелефонным каналам (от 3 до 63), как с наземными абонентами, так и с абонентами, находящимися в воздухе. Применялась совместно с каналообразующей аппаратурой AN/ACC-1, -2, -3, -4, -5 и -6;
— AN/ARC-58 — радиостанция КВ диапазона. Использовалась для дальней радиосвязи стратегической авиации. Диапазон частот составляет от 2 до 30 МГц;
— AN/ARC-96 — аппаратура резервной системы СДВ связи. Должна была применяться в чрезвычайной обстановке для управления стратегической авиацией и силами МБР. Диапазон частот составляет от 12 до 60 кГц. Мощность передатчика около 20 кВт. В этой радиостанции использовалась буксируемая антенна длиной около 5 км;
— AN/ARC-138 — УКВ радиостанция. Работала в режиме амплитудной модуляции;
— AN/ARC-146 — аппаратура спутниковой УКВ связи системы AFSATC0M. Она использовалась для глобальной радиосвязи стратегической авиации и для связи с пунктами управления пуском МБР. Диапазон частот — 225–399,9 МГц;
— AN/ARC-164(V) — радиостанция УКВ диапазона. Скорость передачи данных до 45 кбит/с. У радиостанции имелись режимы амплитудной и частотной модуляции. Применялось фазово-импульсное кодирование. Имелось 7000 частотных каналов через 25 кГц. Дежурный канал находился в диапазоне 238–248 МГц. Полоса пропускания при частотной модуляции — 8 кГц, при амплитудной — 20 кГц. Оснащалась устройствами защиты от помех;
— AN/ARC-186(V) — типовая для ВВС США УКВ радиостанция, используемая для радиосвязи в системе УВД. Диапазон рабочих частот: 30–87,975 МГц и 108–115,975 МГц. Имела 2320 каналов в режиме частотной модуляции и 1760 каналов в режиме амплитудной модуляции. Дежурные каналы располагались на частотах 12,5 МГц (в режиме AM) и 40,5 МГц (в режиме ЧМ);
— AN/ARC-190(V) — УКВ радиостанция с диапазоном рабочих частот 2 — 30 МГц;
— AN/AYQ-21 — подсистема защиты данных;
— AN/ASQ-121 HARDS — аппаратура управления узлом связи самолета-ВКП.
Уже в 90-е годы прошлого века четыре самолета ЕС-135С были оборудованы аппаратурой системы спутниковой связи MILSTAR AN/ARC-208(V). Антенны этих радиостанций размещались в обтекателях, установленных в верхней части фюзеляжей самолетов.
Силовая установка самолета ЕС-135С состояла из четырех двухконтурных двигателей TF33-PW-102 (JT3D-3) производства фирмы «Пратг энд Уитни», каждый из которых развивал максимальную тягу 8160 кгс. Установка этих ТРДД, имевших лучшую топливную экономичность, привела к увеличению продолжительности полета самолета по сравнению с предыдущей модификацией. Машина оснащалась полным комплектом системы дозаправки топливом в воздухе, в том числе кормовой заправочной штангой, и могла, при необходимости, сама выступать в роли самолета-заправщика.
Экипаж самолета насчитывал 24–27 человек, из них пять человек — летный экипаж, семь человек — техники, занятые обслуживанием бортовой радиоаппаратуры и 12–15 человек входили в оперативную группу штаба САК, возглавляемую дежурным генералом или адмиралом (Airborne Emergency Action Officer — AEAO).
Самолеты EC-135C первоначально поступили на вооружение 34-й, 22-й, 99-й и 913-й заправочных эскадрилий, где они заменили прежние самолеты КС-135А (ЕС-135А).
В августе 1966 года на авиабазу Оффут было передислоцировано 55-е стратегическое разведывательное авиационное крыло СтРАКр), в связи с чем самолеты ЕС-135С были переданы из состава 34-й заправочной эскадрильи в 38-ю стратегическую разведывательную авиаэскадрилью 55-го СтРАКр.
С 1 апреля 1970 года в стратегическом авиационном командовании ВВС США начались масштабные организационные преобразования, в ходе которых управление 8-й воздушной армии было выведено из подчинения штаба САК. После этого командование стало включать в себя только две воздушные армии: 2-ю и 15-ю.