Заказ на сто девяносто три экземпляра F-89D поступил в апреле 1951 г. После начала войны в Корее это число увеличили до 862 - таким образом, "Скорпион" с литерой D- стал самым массовым вариантом. Кроме чистого ракетного вооружения самолет получил радар AN/APG-40 и компьютер управления огнем AN/APA-84, связанный с автопилотом. Ракеты можно было запускать по одной или же залпами. В одном залпе все 104 "Майти Мауса" меньше чем за полсекунды огненным смерчем устремлялись к цели. В двухзалповом выстреле ракеты делились на партии - по 62 и 42, а в трехзалповом - на 42, 32 и 30 штук.
К ноябрю 1952 г. ВВС США получили первые пять серийных F-89D, однако в сентябре того же года всем "Скорпионам" запретили подниматься в воздух. Поначалу эксплуатация самолетов в строевых частях не вызывала нареканий. Перехватчик имел отличную устойчивость и управляемость в любую погоду - особых сложностей в пилотировании летчики не испытывали.
Первая катастрофа F-89C случилась 25 февраля 1952 г., за ней последовали еще пять - последняя произошла 15 сентября того же года. Пока выясняли причину гибели самолетов, полеты всех "Скорпионов" (включая и новейший - F-89D) прекратили. Выводы комиссия по расследованию летных происшествий были очень неприятными для конструкторов фирмы "Нортроп": во время энергичных разворотов и вращений с большой перегрузкой разрушались силовые элементы крепления крыла к центроплану. Пришлось срочно пересчитывать слабые узлы, а на всех выпущенных самолетах проводить доработки. Для этого "Скорпионы" доставляли на завод в Лос-Анджелес, где до января 1954 г. прошли модернизацию 194 машины вариантов "А", "В" и "С-. Из-за этой неожиданно возникшей проблемы массовая эксплуатация перехватчика в ПВО началась с запозданием почти на год.
Естественно, что на F-89D тоже провели усиление крыла, поскольку в момент обнаружения причины катастроф около сотни самолетов находилось на сборочной линии. Поставки варианта "D" в ВВС продолжились лишь в январе 1954 г., когда "Скорпионы" с ракетным вооружением получила 18-я эскадрилья в Миннеаполисе. Однако ТРД 35-й серии оказался недостаточно надежным на высоте свыше 9000 метров, не выдавая расчетной тяги. Вскоре перешли на более совершенные J35-A-47, и такие же двигатели получили все летавшие F-89 "В" и "С", а также часть F-89D, выпущенных первоначально с J35-A-35.
Кроме проблем с ТРД, на самолетах F-89D возникали сложности с вооружением. В открытые снаружи направляющие для ПТУРСов проникала влага, и образующаяся коррозия привела к нескольким авариям и пожарам во время учебных пусков. Пришлось опять доработать конструкцию: на контейнерах спереди установили обтекатель -он предотвращал попадание воды, а во время пуска пробивался пушенными ракетами.
Появлявшиеся при эксплуатации технические проблемы не влияли на выпуск "Скорпионов". В 1954-1955 гг. заводы "Нортропа" вышли на максимальный темп сборки - 25 самолетов в месяц.
Настала очередь новой модификации - самолету F-89H, вооруженному новейшей управляемой ракетой "воздух-воздух" Хьюз GAR-1 "Фалкон". Самолет нес шесть GAR-1, размещенных по три на каждом контейнере с ракетами "Майти Маус". "Фалконы" располагались снаружи по окружности на специальных узлах подвески, при этом количество НУРСов в каждом контейнере сокращалось до 21.
27 января 1955 г. впервые был успешно выполнен учебный пуск GAR-1: специально переоборудованный F-89D (на нем отрабатывали установку новой ракеты) сбил мишень QB-17 (беспилотная "летающая крепость"). Для эффективной стрельбы "Фалконами" использовалась более совершенная система управления огнем Е-9 (на первых вариантах F-89 стояла система Е-6), помогающая оператору попасть в цель.
В сентябре 1955 г. серийные F-89H начали поступать на вооружение 445-й эскадрильи в Вуртсмите. К марту следующего года она стала первой в ВВС войсковой частью, полностью переучившейся на вооруженный "до зубов" ракетами "Скорпион".
В 1956 г. у "Скорпиона" появилось ядерное жало - триста пятьдесят самолетов F-89D начали переоборудовать в вариант F-89J с двумя ракетами МВ-1 "Джени" (впоследствии получившей обозначение AIR-2A) с атомной боеголовкой. Ракеты подвешивали на крыльевых пилонах снизу, вместо сбрасываемых топливных баков. Имелось еще по два пилона на каждой плоскости ближе к фюзеляжу - для четырех "Фалконов". На законцовках крыла устанавливались лишь топливные баки (без НУРСов) по 2271 литров. Максимальный взлетный вес варианта "J" получался наибольшим среди всех "Скорпионов" - 21646 кг.
На заводе в Лос-Анджелесе к февралю 1958 г. закончили переоборудование серийных F-89D в вариант F-89J. Первой получила "ядерные" самолеты 84-я эскадрилья в Гамильтоне.
К 1957 г. машины F-89 всех перечисленных модификаций стали основным типом перехватчика командования ПВО и летали, в основном, на Севере. Кроме Аляски, истребители базировались в Гренландии (Туле) и Исландии (Кефлавик). Служившие в северных регионах "Скорпионы- имели соответствующую арктическую окраску. Чтобы в случае вынужденной посадки самолет скорее обнаружить на снежной поверхности, его хвост и половину плоскостей вместе с контейнерами на законцовках окрашивали в оранжево-красный цвет.