W teksańskiej bazie maszyna spędziła ponad rok, podczas którego przeprowadzono szereg zmian w konstrukcji, między innymi zastępując silniki Pratt & Whitney R-4360-25 Wasp Major mocniejszymi jednostkami Pratt & Whitney R-4360-41. 20 marca 1950 roku doszło do eksplozji lewego wewnętrznego zbiornika, co wydłużyło prowadzone prace. Po ich zakończeniu XC-99 wzbił się ponownie w powietrze 3 lipca 1950 roku. 14 lipca 1950 roku maszyna po raz pierwszy wzięła udział w operacji Elephant (słoń), której celem był przewóz silników i śmigieł do B-36 z San Diego do Kelly Air Force Base w San Antonio, w której mieściła się San Antonio Air Material Area odpowiedzialna za obsługę techniczną bombowców B-36. Na początku 1951 roku dokonano kilku modernizacji w samolocie, między innymi wzmocniono golenie podwozia, dzięki czemu wzrosła masa startowa maszyny do 145 149 kg. Od lipca 1951 roku XC-99 rozpoczął regularne loty na trasie Kelly Air Force Base - McClellan Air Force Base. W sierpniu 1953 roku XC-99 wykonał swój najdłuższy przelot, pokonując trasę liczącą 19 000 km do Rhein-Main Air Base w Niemczech, po drodze lądując na Bermudach i Azorach. W maju 1955 roku XC-99 wykorzystano do transportu ładunków potrzebnych przy budowie stacji radiolokacyjnych budowanych w ramach projektu Distant Early Warning Line.