Первый публичный показ состоялся 26 апреля в Норфолке, шт. Виргиния. Повод для показа был более чем достойный – "Международный фестиваль азалий" (International Azalea Festival). Как совмещаются цветы и самолеты? Элементарно: королевой фестиваля являлась дочь командующего ВВС США.
Трагедия произошла 9 мая после шестого публичного показа, который проводился на авиабазе МакКорд, шт. Вашингтон. В этот же день группа перелетала на авиабазу Хамильтон, район Сан-Франциско, где 10 мая летчикам предстояло отлетать очередной показ. Перелет выполняли шесть F-105 и один F-100F. Перед посадкой на базе Хамильтон с F-100F выполнили фотосъемку пилотажной группы над знаменитым мостом Золотые ворота. Затем шестерка F-105 выполнила проход над аэродромом и разделилась на две тройки. Далее следовал роспуск троек с набором высоты. Один из летчиков запоздал с началом маневра, и при более резком чем обычно переводе в набор высоты его "Тандерчиф" развалился на две части.
Шоу отменили, началось расследование катастрофы. В датированном 23 мая отчете о расследовании катастрофы главной причиной названо разрушение конструкции самолета из-за производственного дефекта в закабинном шпангоуте.
Формально от F-105 в "Тандербёрдз" никто не отказывался, просто требовалось время на инспекцию и доработку самолетов, а сезон показов нужно продолжать. Группа временно получила девять F-100D с авиабазы Люк. К началу 1965 г. планировалось завершить доработку "Тандерчифов", однако ситуацию усугубила разгоравшаяся в Юго-Восточной Азии война. "Тандерчифы" стали нужны во Вьетнаме.
Между тем, сами летчики "Тандербёрдз" приступили к поискам долгосрочной замены. Лучшими кандидатами посчитали Т-38 и F-4. Пилотажникам предоставили возможность выполнить оценочные полеты, причем сразу на групповой пилотаж, правда с инструкторами в задних кабинах. Сначала на авиабазе Рэндольф был выполнен полет на Т-38, затем на авиабазе Рэндольф на F-4C. Оба самолета понравились, в конечном итоге и "Тэлон" и "Фантом" вписали свои страницы в историю "Тандербёрдз", но – позже. А вот временные F-100D задержались в "Тандербёрдз" на пять лет.
Командование авиабазы Люк не считало "Тандербёрдз" чужими, а потому для пилотажной группы отобрали лучшие F-100D. На базу Нэллис девять "Супер Сейбров" перегнали 30 июня 1964 г. Первое после катастрофы 9 мая публичное выступление, уже на F-100D, состоялось 1 августа 1964 г. До конца сезона было выполнено еще 52 показа.
В 1965 г. группа располагала восьмью одноместными F-100D и одной спаркой F-100F, все. Все самолеты были оборудованы системой дозаправки в воздухе – длительные перелеты выполнялись с дозаправкой от танкера. Во время южноамериканского турне 1965 г. на показе в Панаме группа впервые продемонстрировала пилотаж девяткой. В сезон 1966 г. девятка на публичных показах стала летать регулярно, хотя основным пилотажным порядком по- прежнему осталась шестерка. Время выступления по типовому сценарию шестеркой составляло уже 30 мин.
К середине 1960-х гг. стабилизировался процесс жизнедеятельности группы. Весь личный состав служил в группе на ротационной основе, офицеры – 2 года, сержанты – три. В группу отбирали летчиков с налетом на реактивных истребителях не менее 2000 ч. Отбор проводился по всем истребительным эскадрильям ВВС США исключительно на добровольной основе. Всех кандидатов сначала утверждало вышестоящее командование, затем они проходили собеседование в "Тандербёрдз". Следующей ступенью являлись полеты на спарке с одним из летчиков пилотажной группы. При отборе летчиков учитывали буквально все, от семейного положения и морально-политических качеств (это не шутка) до профессионализма и повседневной совместимости с действующими летчиками "Тандербёрдз". Из 100-200 кандидатов ежегодно отбирали четверых. Против такого порядка отбора кандидатов решительно возражал первый командир группы Кэтлидж, считая его излишне бюрократическим, анкетным. Действительно, командир и летчики группы, которым предстояло летать с новичками крыло в крыло, вовлекались в процесс едва ли не на последнем этапе. Кэтлидж отбирал в группу летчиков лично, прекрасно зная их профессиональные возможности и психологическую устойчивость отнюдь не по анкетам или слухам.
График группы, совпадавший с календарным годом, был исключительно напряженным, намного более жестким, чем, к примеру, в "Блю Энжелз". Январь и февраль отводились на тренировки и ввод в строй новых летчиков. Сезон показов начинался в марте и завершался в декабре, в 1960-е и 1970-е гг. группа практически ежегодно выполняла и международные турне. Ветераны группы основной проблемой считали постоянную смену мест, мельканье новых лиц.