Służba thumb|300px|AIM-4A i AIM-4G thumb|300px|AIM-4E W połowie 1956 roku rakiety GAR-1 i GAR-2 weszły na uzbrojenie samolotów Northrop F-89 Scorpion, Convair F-102 Delta Dagger i McDonnell F-101 Voodoo. Wersja AIM-4E i AIM-4G weszła na uzbrojenie samolotów Convair F-106 Delta Dart. Wersja AIM-4D znalazła się na uzbrojeniu samolotów McDonnell Douglas F-4 Phantom II, które użyły bojowo pocisków przeciwko północnowietnamskim samolotom podczas wojny w Wietnamie. 26 października 1967 roku po raz pierwszy zestrzelono przy użyciu AIM-4D samolot MiG-17. Ostatnie zestrzelenie odbyło się 5 lutego 1968 roku, ofiarą był MiG-21. W sumie Falconami udało się zestrzelić 5 samolotów, cztery MiG-17 i jeden MiG-21. AIM-4D (eksportowe oznaczenie Hughesa HM-58) produkowany był na licencji w Szwecji pod oznaczeniem Rb.28 i wszedł na uzbrojenie samolotów Saab J35 Draken używanych w Szwecji i Finlandii oraz na samolotach Saab 37 Viggen. Pociski przenoszone były również przez samoloty Mirage IIIS, wybudowane na licencji w Szwajcarii. Kanada zamierzała uzbroić w Falcony swoje Avro Canada CF-105 Arrow, jednak nie doszło do tego z racji anulowania programu budowy myśliwców Arrow. W Stanach Zjednoczonych pociski zniknęły z arsenałów wraz z wycofaniem samolotów F-106 w 1988 roku z jednostek Air National Guard.