WC-130H
美國WC-130氣象偵察機1973 年6 月到1974 年7 月間，有11 架 HC-130H 被改裝成 WC-130H 並交付。1975 年最後 4 架也進行了改裝。全部 WC-130H 都按尋雲計畫的標準改裝，且都無大氣採樣能力。在改裝中並沒有去掉救援型特有的機背雷達罩，這裡面原先安裝的是宇宙飛船電動跟蹤系統，在 WC-130H 服役幾年才被拆除，另外雖然拆除了所有救援設備，但還是保留了救援型有稜角的機鼻，這裡原先安裝的是“富爾頓”回收系統。
2001 年 1月~2 月間，一架部署在阿拉斯加艾爾門多夫空軍基地的 WC-130H 正在進行引擎預熱，準備進行一次氣象數據收集任務。
1974 年 10 月 12 日，WC-130H 65-0965“天鵝 38”離開菲律賓克拉克基地執行偵察颱風“貝絲”的任務，這架飛機才剛剛完成 WC-130H 的改裝進入第 54 中隊服役。22:00 收到最後一次無線電聯絡，當時他們的位置大約在克拉克西北 644 公里處，隨後就失蹤了。事後調查委員會推測當時飛機進入返航航向第二次修正時失事，事發十分突然，機組沒有發出任何求救信號。當時海況也不太可能水上迫降成功。搜救飛機和兩艘水面艦艇進行了 4 天的搜尋後無功而返，機上 6 名乘員被宣布為失蹤。這是至今為止唯一損失的 WC-130。
美國WC-130氣象偵察機1983 年，國家海洋和大氣局和 Tracor 公司簽約，投資 240 萬美元發展兩部改進型氣象偵察系統（IWRS），空軍也承擔一部分費用。WC-130H 65-0968 於 1985 年被選為 IWRS 測試機，隨後進行了長達 3 年的操作測試和評估，測試通過後所有 WC-130 都安裝了該系統的生產型，現在現役 WC-130H 仍然使用這一系統。
IWRS 包括：1、大氣分布數據系統記錄器和用於採集飛行高度氣象資料的各種攻角的探針；雷達高度表；氣壓高度表；環境溫度和露點溫度感測器；導航資料庫，該部分負責“水平”測試。2、奧米伽空投式探風系統（ODWS），探測器空投後可以傳送溫度、壓強、濕度、風速風向等數據，系統收到數據後自動處理成標準格式通過衛星傳回國家颶風中心。該部分負責測試“垂直”數據。3、衛星通信系統，與國家颶風中心或其他地面站進行通信。
美國WC-130氣象偵察機隨著 1997 年奧米伽導航網路的停止運行，1998 年基於奧米伽導航網路的奧米伽空投式探風系統被國家大氣研究中心（NCAR）發展的機載垂直大氣探空系統（AVAPS）所代替。這一系統利用更加輕巧的數字式無線電探空儀和 GPS 進行風暴定位和追蹤。探空儀操作員控制台新增一部 PC、彩色監視器、新型窄帶接受器、GPS 處理機、無線電探空儀界面電路。AVAPS 還能夠同時追蹤和記錄4個探空儀的信號，這是一個意義重大進步。1998 年所有的 WC-130H 都安裝了 AVAPS。
新型探空儀直徑 7.62 厘米，61 厘米長，裡面安裝著監測儀器。當飛機飛進風暴時，它們從飛機上彈射出來，當探空儀以 10 米/秒的速度飛經大氣層時，就會向 WC-130 傳送一些重要的氣象要素信息，比如風速、氣壓、濕度和溫度等。通過探空儀人們就可以精確地了解近風暴中近地面的風速了。每個探空儀造價 550 美元，一旦當從飛機上彈出後，就不能再回收了，但是這個儀器使得氣象學家能夠獲得寶貴的風暴體中近地面的氣象要素資料。
WC-130H 的塗裝數年來有很多細微的變化，標準淺灰和彩色機徽仍是標準方案。在未拆除機背個包前，大部分飛機的鼓包被噴成白色。1990 年有 4 架 WC-130H 被臨時改裝成運輸型進入第 815 中隊服役時，改為綠色“蜥蜴”塗裝，1993 年重新成為 WC-130H 後仍維持了“蜥蜴”塗裝。現在基斯勒基地的第 53 中隊正混合使用 WC-130H和 WC-130J，有傳言說 WC-130H 將會改裝成 HC-130P 進入空軍特別行動司令部（AFSOC）服役。
WC-130J
第 53 氣象偵察中隊最新裝備 WC-130J1992 年 8 月，颶風“安德魯”橫掃佛羅里達州南部，造成巨大的人員和財產損失，再一次給國會敲響警鐘。他們開始覺得有必要加強 WC-130 機隊，儘管此時國防預算在大幅削減，國會還是為 10 架新型 WC-130J（每架大約 6,000 萬美元）撥出專款，並委任第 53 中隊使用最新的飛機和裝備繼續實施氣象偵察任務。到 2002 年，這 10 架飛機已全部交付。
這是航空氣象處第一次大批量獲得全新的 C-130。像以往一樣，第 53 中隊沒有浪費時間，立即使用新機投入工作。1999 年 11 月 16 日，96-5301 在持續 14.5 小時的一次任務中對颶風“萊尼”進行了 14 次穿越。WC-130J 上的氣象偵察系統被稱為“a -1”，與多數新系統一樣，還要花時間進行缺陷修正。
根據最新訊息，WC-130J 雷達出現很多故障，至今還不具備颶風偵察資格。系統同時遇到了螺鏇槳分頁問題，因此產生了過度震動和導致衛星通訊中斷問題。空軍對該飛機目前的能力不滿意並正與契約商一起解決這一缺陷。空軍對 WC-130J 的 APN-241 導航和氣象雷達不夠滿意，AN/APN-241 雷達對於飛機規避惡劣天氣條件非常有效，但問題是當執行在颶風環境內飛行的任務時，雷達不僅需要知道風暴的存在，還需要透過風暴了解其強度，APN-241 雷達甚至不具有退役飛機所具有的能力。
解決方法是對諾斯羅普.格魯門公司的 APN-241 雷達進行軟體升級並安裝更強大的發射機，以便飛機能夠在颶風氣候條件下飛行，預計要到 2006 年才能完成修改。
不管怎樣，WC-130J 將會是最先進的氣象偵察飛機，成為氣象偵察機隊的中流砥柱並一直服役到 2030 年。
