Versi B-57B menjadi versi muktamad pesawat pengebom ini, dan mempunyai beberapa pengubahsuaian. 4 stesen senjata dipasangkan di bawah sayap kapal terbang ini untuk membolehkan lebih banyak senjata dibawa. Kapal terbang ini juga diberikan persenjataan 8 pucuk mesingan of 0.50 in (12.7 mm) Browning M2 dan kemudiannya digantikan dengan 8 pucuk meriam 20 mm jenis M39.

Penerbangan sulung B-57B dilakukan pada 18 Jun 1954. Pesawat jenis B-57 pada awalnya menghadapi beberapa masalah seperti kerosakan enjin dan kegagalan pengerak sayap ekor menyebabkan beberapa pesawat menjunam ke tanah. Tentera Udara Amerika Syarikat menganggapkan pesawat B-57 ini tidak sesuai untuk tugasan pencerobohan malam dan Martin mengambil langkah meningkatkan peralatan elektronik pesawat ini. Menjelang tahun 1957, Tentera Udara Amerika Syarikat menerima pesawat F-100 Super Sabre ke dalam perkhidmatan skuadron, dan B-57 diputuskan untuk dikeluarkan daripada perkhidmatan. Persaraan pesawat ini ditangguhkan kerana Perang Vietnam.

Penempatan pesawat B-57B di Bien Hoa bermula dalam bulan November 1964 dengan perlanggaran di antara 3 buah pesawat semasa tiba! 5 buah pesawat lagi musnah dalam serangan mortar oleh Viet Cong dan 15 lagi rosak. Misi pengeboman bermula pada 19 Februari 1965 dalam Operasi Rolling Thunder. Pesawat B-57 biasanya dipasangkan 9 butir bom 500 lb (227 kg) di dalam badan pesawat dan 4 butir bom 750 lb (340 kg) di bawah sayap.

Dalam bulan April 1965, pesawat B-57B mula membuat serangan waktu malam dibantu oleh pesawat lampu suar dan pesawat peperangan elektronik jenis EF-10B Skyknight. Pada 16 Mei 1967, sebuah pesawat b-57B meletup di atas landasan di Bien Hoa, dan menyebabkan kemusnahan 10 buah B-57B yang lain, bersama-sama 11 buah kapal terbang A1 Skyraider dan sebuah kapal terbang F-8 Crusader.

Akibat pelumpuhan perang, peswat B-57 dihantar ke Phan Rang di mana mereka menyertai serangan membantu operasi tentera di kawasan tersebut bersama-sama pesawat pengebom English Electric Canberra milik Tentera Udara Diraja Australia. Daripada 94 buah pesawat B-57 yang dihantar ke Vietnam, 51 buah menjadi korban perang dan pada akhir tahun tahun 1969, hanya 9 buah sahaja yang masih tinggal.