Marcel Dassault zmienił nazwę samolotu na Super Mystère, i postanowił wyposażyć go w silnik Avon RA.14, ale Brytyjczycy nie wyrazili zgody na eksport.
Pierwszy Super Mystère B.1, noszący również oznaczenie Mystère IVB1, napędzany silnikiem Avon RA.7R, został oblatany 2 marca 1955 roku przez Paula Boudiera.
Łącznie wyprodukowano 180 egzemplarzy z pierwotnie planowanych 220.
W 1958 roku oblatano dwa prototypowe egzemplarze wersji Super Mystère B.4 z silnikiem Atar 9, ale mimo ich dobrych osiągów nie skierowano tej wersji do produkcji seryjnej.
Służba we Francji Pierwszą jednostką francuskich wojsk lotniczych wyposażoną w Super Mystère’y była 10e escadre de chasse z bazy lotniczej Creil; jako kolejne użytkownikami tych samolotów zostały 5e escadre de chasse z Orange i 12e escadre de chasse z Cambrai. Ze względu na brak radaru Francuzi wykorzystywali te maszyny w roli dziennych myśliwców przechwytujących.
Super Mystère’y pozostały w służbie w Armée de l’air do 1977 roku.
Służba w Izraelu Izrael zamówił partię Super Mystère’ów B2 w 1958 roku, a pierwsze egzemplarze dostarczono w roku 1959. W izraelskim lotnictwie był to nie tylko pierwszy samolot ponaddźwiękowy, ale także pierwszy wyposażony w dopalacz i spadochron hamujący.