В сезон 1981 г. группа потеряла двух летчиков. Во время шоу на авиабазе Хилл 9 мая 1981 г. на Т-38 капитана Дэвида Хэка отказал двигатель. Хэк погиб, пытаясь посадить горящий самолет на ВПП. 8 сентября при взлете в аэропорту Барк Лэйкфронт Т-38 командира группы подполковника Дэвида Смита врезался в стаю чаек. Оба двигателя "Тэлона" остановились. Смит и находившийся в задней кабине техник катапультировались. Из-за малой высоты катапультирования парашют Смита не успел наполнится воздухом, подполковник погиб. Все показы сезона 1981 г. после сентябрьской катастрофы отменили.
На место Смита пришел майор Норман Лоури. Ему довелось прокомандовать группой всего четыре месяца. Трагедия произошла 18 января 1982 г. в тренировочном полете. При выполнении петли, сразу после прохождения верхней точки, произошел отказ управления стабилизатором на самолете ведущего. Командир не успевал ни вывести самолет, ни предупредить ведомых – штатно высота вывода из петли составляла всего 30 м. Ведомые, как положено, выполняли маневр исключительно визуально – по самолету ведущего. В землю врезались все четыре Т-38А. Погибли командир группы майор Норман Лоури, левый ведомый капитан Уильям Мэйз, правый ведомый капитан Джозеф Петерсон, хвостовой ведомый капитан Марк Малансон.
На первых порах в качестве причины называлась ошибка летчика, но тщательное расследование, проведенное в течение трех недель ВВС США, все подозрения в отношении командира группы сняло. Впрочем, место для изысканий конспирологов остается, поскольку 2 апреля 1984 г. по приказу начальника Тактического авиационного командования ВВС США генерала Крича (он когда-то летал во втором составе группы) были уничтожены оригинал и две копии видеопленок, запечатлевших катастрофу (каждый тренировочный полет снимался на видео). Оригинал пленки генерал уничтожил лично. Крич специально узнавал, сколько копий сделано с оригинала и сумел их все заполучить. По одной из версий Крич сделал это в угоду фирме "Нортроп", к которой семьи погибших летчиков могли предъявить многомиллионные иски. Причины уничтожения пленок расследовала специальная комиссия.
Катастрофа, получившая название "Diamond Crash", имела огромный резонанс в США. В очередной раз возобновились дебаты на тему самого факта существования субсидируемых из госбюджета пилотажных групп. Точку в дискуссиях поставила оперативно принятая 26 января 1982 г. резолюция Конгресса: "Настоящим документом Конгресс подтверждает свою абсолютную поддержку продолжения программы Thunderbirds". Однако, сезон 1982 г. было решено не проводить, группу реорганизовать и оснастить новой техникой.
В 1983 г. группу перевооружили истребителями F-16A/B блок 15. Первый F-16 для пилотажной группы приземлился на авиабазе Неллис 22 июня 1982 г. Все F-16 были новыми. Перед передачей "Тандербёрдз" F-16 прошли традиционную для "пилотажных истребителей" модернизацию: вместо демонтированной пушки установили бак для масла и проложили трубопровод от бака до форсажной камеры. Любой F-16 пилотажной группы можно было вернуть в боевой строй в течение максимум 72 ч. Однажды такую проверку провели. В 1988 г. F-16 (с/н 81-0679) "размодернизировали" из пилотажного в боевой за 27 ч. На самолете вновь установили пушку, на пилоны подвесили бомбы, после чего майор Б. Ява первый и последний пока раз в истории группы отбомбился и отстрелялся на полигоне с F-16 в пилотажной окраске. Кстати, "мобилизационный срок" в 72 ч предусматривает и перекраску самолета по штатной схеме ВВС США; именно на перекраску затрачивается больше всего времени – борт 81-0679 не перекрашивался.
Процесс приведения к боевому состоянию прошли не менее половины истребителей F-16, летавших в "Тандербёрдз", но "мобилизационную поверку" выполняли лишь однажды. Во всех остальных случаях никто никуда особо не спешил – истребители приводили в боевое состояние, после чего передавали в строевые части ВВС США, авиации Национальной Гвардии и даже ВВС третьих стран (например, Норвегии).
Первый показ на F-16 группа выполнила 2 апреля 1983 г. Помимо запланированных, "календарных" показов, группа иногда выполняла показательные полеты для достаточно узкого круга лиц. Так, 5 октября 1989 г. "Тандербёрдз" демонстрировали свое мастерство на авиабазе Люк специально для посетившего США с визитом министра обороны СССР маршала Советского Союза Д.Т. Язова.