Les RF-8A de reconnaissance effectuèrent plusieurs missions de reconnaissance pendant la Crise des missiles de Cuba (1962) puis au-dessus du Laos juste avant les Incidents du golfe du Tonkin (1964) dans lesquelles furent engagés quelques F-8E.
Pendant la Guerre du Vietnam, les Crusader effectuèrent des missions air-air avec un taux de victoire de 6 contre 1 sur les MiG. Remplacés dans ce rôle par les F-4 Phantom II à partir du début de la fin des années 1960, ils effectuèrent ensuite de nombreuses missions d'attaque ou de reconnaissance.
Les Crusadeur français ont été déployés de nombreuses fois lors d'opérations extérieures (Liban, etc.) mais leur seul engagement réel fut un accrochage survenu le 7 mai 1977 au-dessus du Golfe d'Aden, entre des appareils embarqués sur le Clemenceau et deux Mig-21 sud-yéménites (sans conséquences).
35 Crusaders furent livrés à l'armée de l'air des Philippines en 1978 et entreposé en 1988 avant d'être rayés des listes en 1991, même s'ils étaient probablement incapables de voler durant leurs dernières années de service.
Une version spéciale désignée F-8E(FN) fut construite pour la France : les porte-avions de la Marine nationale étant plus petits que ceux de son homologue américaine, il fallut augmenter l'incidence de l'aile et modifier le dispositif hypersustentateur. Les 42 appareils commandés ont été livrés à partir de 1964 et subirent plusieurs améliorations pendant leur service.
Au début des années 1990, les 17 derniers exemplaires ont été progressivement mis au standard F-8P afin de les prolonger encore quelques années (révision intégrale du système électrique et des commandes de vol, nouveau siège éjectable, nouveaux équipements électroniques dont un ILS et un détecteur d'alerte radar). Les Crusader français ont été définitivement retirés en décembre 1999 pour être remplacés par des Rafale.