AV-8B首次参加实战是“沙漠风暴”行动，参战的AV-8B有86架，其中VMA-311、VMA-513、VMA-231和VMA-542四个中队的60架首先部署在距离科威特边境183千米的沙特阿吉斯海军基地的机场，2月18日以后部分进驻距科威特边境68千米的塔那斯基夫前线机场。VMA-223和VMA-331中队则分别布置在“塔拉瓦”号（LHA-1）和“拿骚”号（LHA-4）两栖攻击舰上。整个海湾战争中86架AV-8B累计出动3,342架次、4,317飞行小时，投射了2,700吨以上的弹药（包括少量GBU-12激光制导炸弹和AGM-65E近距激光制导空地导弹），损失数量为5架（VMA-542中队损失2架，VMA-311、VMA-231、VMA-331中队个损失1架，全部是被防空火力击落）。
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头6架AV-8B是由AV-8A改装而来的，经试验定型后，投入批量生产。AV-8B型根据美军具体需求进行了深入的改进。主要改进包括改进座舱盖，使用了视野良好的水滴形舱盖；更新了电子设备。有七个外挂挂架，可挂AIM-9M“响尾蛇”近距空空导弹、AGM-65“小牛”反坦克导弹、普通炸弹、火箭弹等。AV-8B初始造价为2370万美元，贵得可以。AV-8B有一种教练机改型TAV-8B。
AV-8B在机体结构上采用了碳纤维复合材料制造的机翼、机身部件及尾翼，采用超临界翼型，加装升力辅助装置。该装置由装在机身上或装在机炮舱下的整流片及舱前的可收放式挡板组成，可以在垂直起飞时增大升力。加大了机翼后缘襟翼和下倾副翼，前机身和座舱采用新的设计。重新设计发动机进气道，垂直起飞和短距起飞时发动机推力得到加大，巡航飞行的效率提高。电子设备加装了休斯飞机公司的角速度轰炸装置。此外，英国航宇公司曾为英国“鹞”式的“大翼鹞”改进型设计了前缘边条，AV-8B采用了这一设计，但边条大小只有原设计的64％。这一改进使AV-8B的瞬时盘旋能力大大改善，增强了空战格斗能力。由于改进使重量增加，同时增加了外挂载荷，起落架进行了加强。
AV-8B采用一台罗耳斯·罗伊斯公司的“飞马”11-21(F402-RR-406)推力转向涡扇发动机，推力95.86千牛(9775千克)。1986年后半年，开始加装余度数字式发动机控制系统，以机械控制作为备份。该发动机采用无切口式前喷管，进气道唇口成椭圆形。前缘进行了加固以防鸟撞，设有单排辅助进气门。机翼中设有整体油箱；内部总装油量4163升。装有可收放式空中受油杆。垂尾根部设有机背进气口，供设备舱冷却系统之用。后机身下部有腹鳍。垂直起飞时最大有效载荷约3062千克，可带燃油、武器和弹药，以及供发动机喷水时使用的水。短距起飞时最大有效载荷7710千克。
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