Prędkość dźwięku mógł przekraczać dopiero na wysokościach ponad 7000 m. Postanowiono więc kontynuować zamawianie B-58, lecz w mniejszej ilości, z założeniem, że w zależności od sytuacji samolot będzie wykonywać misje z prędkością ponaddźwiękową na dużym pułapie, albo z prędkością do 1100 km/h na wysokości 100–150 m.
Ostatecznie, łącznie z prototypami zbudowano 116 samolotów (13 zamówione w 1955, 17 w 1956, 36 w 1959, 20 w 1960 i 30 w 1961). Produkcja seryjna trwała do 1962. Zbudowano 86 samolotów w jedynej wersji seryjnej B-58A, lecz ponieważ pięć z nich utracono jeszcze przed 1962 rokiem, doprowadzono następnie do takiego standardu także 10 samolotów przedseryjnych E.F. Rybak, J. Gruszczyński, cz. 2.
W celu ułatwienia przeszkalania załóg, 8 samolotów przedseryjnych przebudowano w latach 1960-63 na szkolno-treningowe dwustery TB-58. Miejsce dla instruktora umieszczono za pilotem, zamiast nawigatora, przesuwając jego fotel nieco w prawo dla zapewnienia minimalnej widoczności do przodu (fotel pilota był w B-58 przesunięty nieco w lewo).