Los dos aviones de desarrollo E-8A fueron desplegados en 1991 para participar en la Operación Tormenta del Desierto bajo la dirección del Coronel de la USAF Harry H. Heimple, director del programa, aunque todavía estaban en desarrollo. El programa conjunto rastreó con precisión las fuerzas móviles iraquíes, incluidos los tanques y los misiles Scud. Las tripulaciones volaron los aviones de desarrollo en 49 salidas de combate, acumulando más de 500 horas de combate y una tasa de eficacia de la misión del 100%.
Estos aviones de desarrollo Joint STARS también participaron en la Operación Joint Endeavor, una misión de mantenimiento de la paz de la OTAN, en diciembre de 1995. Mientras volaban en espacio aéreo amigo, el E-8A de prueba y el E-8C de preproducción vigilaron los movimientos en tierra para confirmar el cumplimiento de los acuerdos de paz de Dayton. Las tripulaciones volaron 95 salidas operativas consecutivas y más de 1.000 horas de vuelo con una tasa de eficacia de la misión del 98%.
El Ala de Control Aéreo 93d, que se activó el 29 de enero de 1996, aceptó su primer avión, el 11 de junio de 1996, y se desplegó en apoyo de la Operación Joint Endeavor en octubre. El Grupo Expedicionario Aéreo provisional 93º supervisó el cumplimiento del tratado mientras la OTAN rotaba las tropas por Bosnia y Herzegovina. El primer E-8C de producción y un E-8C de preproducción volaron 36 salidas operativas y más de 470 horas de vuelo con un índice de efectividad del 100%. El ala declaró su capacidad operativa inicial el 18 de diciembre de 1997 tras recibir el segundo avión de producción. La operación Allied Force volvió a ver a los Joint STARS en acción de febrero a junio de 1999, acumulando más de 1.000 horas de vuelo y un índice de efectividad de la misión del 94,5% en apoyo de la guerra de Kosovo liderada por Estados Unidos.
El 1 de octubre de 2002, el 93d Air Control Wing (93 ACW) se «fusionó» con el 116th Bomb Wing en una ceremonia en la Base de la Fuerza Aérea de Robins, Georgia. La 116 BW era un ala de la Guardia Nacional del Aire equipada con el bombardero B-1B Lancer en la Base de la Fuerza Aérea de Robins. Como resultado de una reorganización de la fuerza de B-1B por parte de la USAF, todos los B-1B fueron asignados a alas en servicio activo, por lo que la 116 BW carecía de una misión actual. El ala recién creada fue designada como Ala de Control Aéreo 116 (116 ACW). La 93 ACW fue desactivada el mismo día. La 116 ACW constituyó la primera ala totalmente combinada de aviadores en servicio activo y de la Guardia Nacional Aérea.
El ala recibió el 17º y último E-8C el 23 de marzo de 2005. El E-8C Joint STARS apoya de forma rutinaria varias tareas del Mando de la Fuerza Combinada de Corea durante el ciclo de ejercicios de invierno de Corea del Norte y para las Naciones Unidas que hacen cumplir las resoluciones sobre Irak. El duodécimo avión de producción, equipado con un subsistema de operaciones y control actualizado, fue entregado a la USAF el 5 de noviembre de 2001.
En marzo de 2009, un avión Joint STARS resultó dañado más allá de su reparación económica cuando se dejó un tapón de prueba en un respiradero del tanque de combustible, lo que posteriormente provocó la rotura del tanque de combustible durante el repostaje en vuelo. No hubo víctimas, pero la aeronave sufrió daños por valor de 25 millones de dólares.
En septiembre de 2009, Loren B. Thompson, del Instituto Lexington, planteó la cuestión de por qué la mayor parte de la flota de STARS conjuntos estaba inactiva en lugar de utilizarse para rastrear a los insurgentes en Afganistán. Thompson afirma que el radar del Joint STARS tiene una capacidad inherente para encontrar lo que el Ejército denomina objetivos «desmontados»: insurgentes que caminan o colocan bombas al borde de la carretera. La neutralidad de Thompson ha sido cuestionada por algunos ya que el Instituto Lexington ha sido fuertemente financiado por contratistas de defensa, incluyendo Northrop Grumman.
Las pruebas recientes del Joint STARS en Afganistán están destinadas a desarrollar tácticas, técnicas y procedimientos en el seguimiento de grupos de talibanes desmontados y en movimiento.
En enero de 2011, el avión de banco de pruebas E-8C Joint Surveillance Target Attack Radar System (Joint STARS) de Northrop Grumman completó el segundo de los dos despliegues a la Estación Aérea Naval de Point Mugu, California, en apoyo de la Demostración Tecnológica de Capacidades Conjuntas de la Armada de los Estados Unidos para probar su arquitectura de Armas Habilitadas en Red (NEW). El avión Joint STARS ejecutó tres vuelos de evaluación de la utilidad operativa y demostró su capacidad para guiar armas antibuque contra combatientes de superficie en una variedad de distancias de alejamiento en la arquitectura NEW.
Desde 2001 hasta enero de 2011, la flota de STARS conjuntos voló más de 63.000 horas en 5.200 misiones de combate en apoyo de las operaciones Libertad Iraquí, Libertad Duradera y Nuevo Amanecer.
El 1 de octubre de 2011, la construcción de ala «mixta» del Ala de Control Aéreo 116 (116 ACW), que combinaba personal de la Guardia Nacional Aérea y de las Fuerzas Aéreas Regulares en una sola unidad, fue interrumpida. En esta fecha, el 461º Ala de Control Aéreo (461 ACW) se estableció en Robins AFB como la única ala E-8 Joint STARS en servicio activo de la Fuerza Aérea, mientras que la 116 ACW volvió a ser un ala tradicional de la Guardia Nacional Aérea dentro de la Guardia Nacional Aérea de Georgia. Ambas unidades comparten el mismo avión E-8 y a menudo volarán con tripulaciones mixtas, pero ahora funcionan como unidades separadas.
FuturoEdición
La Fuerza Aérea comenzó un análisis de alternativas (AOA) en marzo de 2010 para su flota de aviones de radar GMTI terrestre de próxima generación. El estudio se completó en marzo de 2012 y recomendó la compra de un nuevo avión ISR basado en un jet de negocios, como una versión del P-8 Poseidón, y el RQ-4B Global Hawk Block 40. La Fuerza Aérea dice que el Joint STARS se encuentra en una fase de mejora de capacidades y se espera que permanezca en funcionamiento hasta 2030.
El 23 de enero de 2014, la USAF reveló un plan para la adquisición de un nuevo reemplazo de clase jet de negocios para el E-8C Joint STARS. El programa se denomina Joint STARS Recap y prevé que el avión alcance la capacidad operativa inicial (IOC) en 2022. El fuselaje debe ser más eficiente, y se adjudicarán contratos separados para el desarrollo de la aeronave, el sensor aerotransportado, el sistema de mando y control de gestión de batalla (BMC2) y el subsistema de comunicaciones.
El 8 de abril de 2014, el Ejército del Aire celebró una jornada industrial para las empresas interesadas en competir por el JSTARS Recap; entre los asistentes se encontraban Boeing, Bombardier Aerospace y Gulfstream Aerospace. Los documentos de contratación de las Fuerzas Aéreas pedían un sustituto del E-8C basado en el Boeing 707 como un fuselaje de «clase de avión de negocios» que fuera «significativamente más pequeño y más eficiente». Las especificaciones indicativas eran para una aeronave con una tripulación de 10 a 13 personas con un conjunto de radares de 3,96 a 6,1 m y capaz de volar a 38.000 pies durante ocho horas.
En agosto de 2015, las Fuerzas Aéreas otorgaron contratos a Boeing, Lockheed Martin y Northrop Grumman para un esfuerzo de desarrollo de preingeniería y fabricación de un año de duración, con el fin de madurar y probar los diseños que compiten entre sí antes de una selección a finales de 2017.
Durante la sesión informativa sobre el presupuesto del año fiscal 2019 se anunció que la Fuerza Aérea no avanzará con un avión de reemplazo E-8C. Los fondos para el programa de recapitalización del JSTARS se desviaron, en cambio, para pagar el desarrollo de un sistema avanzado de gestión de batalla.