Части, вооруженные "Сандерчифами", из состава ТАК и тихоокеанского командования перебазировались в Юго-Восточную Азию согласно плану "Уан Бэк". Хотя ДРВ наращивала свои воздушные силы, основным театром боевых действий для F-105 стал Лаос, где и состоялся боевой дебют "Сада". Четыре самолета из состава 36-го авиакрыла, действуя с базы Корат в Таиланде, совершили налет на Плейн-оф-Джас. В данном случае операция не имела успеха, но F-105 были наведены разведчиком С-7 "Карибоу" на позиции зенитной артиллерии. Используя свои 20-мм пушки истребители нанесли по ним удар. В результате лейтенанту Дэвиду Грэбену пришлось проявить завидное мужество – его самолет первым в составе американских ВВС получил боевое повреждение – точное попадание 37-мм снаряда. Хотя "Сад" и получил тяжелые повреждения стабилизатора и хвостовой секции, Грэбену удалось продолжить полет и благополучно вернуться в Корат. Это был первый среди многих случаев, когда F-105, несмотря на тяжелые повреждения, был в состоянии благополучно вернуться в Таиланд.
После этого в боевых действиях наступила пауза. Следующий этап эскалации наступил в середине декабря, когда четыре F-105 из 80-го авиакрыла совершили первый из серии разведывательно-ударных полетов над дорогой № 8 в северном Лаосе. Их прикрывали восемь F-100, доразведку целей проводили RF-101. "Сандерчифы" несли 340-кг авиабомбы, неуправляемые ракеты и полный боезапас 20- мм пушек.
Эта задача – первая из серии в данной операции "Бэррел ролл" – была полностью провалена. Плохо спланированная атака "Садов" на мост была безрезультатной. Несмотря на неудачный дебют, четыре F-105 из 44-го авиакрыла, базировавшегося на базе Да Нанг, провели в конце года налет на казармы в Чепоне. Бомбежки возобновились 13 января, когда 16 самолетов из того же 44-го крыла и 67- го нанесли удар по мосту Бэн Кен, используя против этой, хорошо защищенной цели 340-кг бомбы и управляемые ракеты AGM-12B "Блоупайп". Эскорт состоял из восьми F-100, которым предстояли подавить зенитную батарею, и двух RF-101 для фиксации результатов налета.
Хотя мост был разрушен с первого захода, налет продолжался с целью подавить и зенитки вокруг моста. В результате такого непродуманного решения один F-100 был сбит, а четыре самолета получили повреждения. Что касается "Сандерчифов", то и на их долю выпала первая боевая потеря – F-105D №62-4296 был сбит зенитным огнем. Неудивительно, что при разборе боя встал вопрос о необходимости нахождения в районе цели после того, как основная задача уже выполнена. В результате командир 2-й авиадивизии генерал Джозеф Мур вынес очень резкое заключение по данному вопросу.
На начальной стадии боевых действий число F-105 в Таиланде было небольшим, но по мере расширения конфликта части тактического командования стали совершать периодическую ротацию из США на базы Такхли и Корат. Эта практика продолжалась до начала 1966 года, когда части, оснащенные "Сандерчифами", стали базироваться в Таиланде на постоянной основе. К этому времени операция "Роллинг сандер" была в полном разгаре уже в течение нескольких месяцев, и присутствие США в Юго-Восточной Азии уже не рассматривалось в качестве временной меры.
Серьезные боевые действия в небе ДРВ начались 2 марта 1965 года, когда 25 F-105 из 12-го и 67-го авиакрыльев нанесли удар по складу боеприпасов в Ксом Бонг. Это была одна из 94 целей, намеченных генеральным штабом еще в октябре. Когда началась операция "Роллин сандер", политика США в отношении Вьетнама предусматривала сценарий боевых действий, состоящих в основном из воздушных налетов на объекты у демилитаризованной зоны. По мере расширения боевых действий основной акцент стал делаться на уничтожение военно-экономического потенциала ДРВ, пытаясь заставить Север прекратить поддержку партизан в Южном Вьетнаме.
Таким образом, если первыми целями были объекты по-преимуществу на юге ДРВ, то последующие удары наносились все ближе к основным населенным центрам – Ханою и Хайфону. В результате, полагали, что северовьетнамцы будут вынуждены сесть за стол переговоров, но, как сейчас уже известно, усиление давления привело к противоположному результату – Ханой укрепился во мнении, что конфликт можно разрешить только военным путем.
Первоначально ведение боевых действий было возложено на 6234-е авиакрыло в Корате и 6235-е – в Такхли, которые базировались на таиландских базах по "временному расписанию". Но в октябре 1965 года произошли заметные изменения. В Такхли было перебазировано 355-е крыло тактических истребителей, которое к началу следующего года имело трехэскадрильной состав – 333, 354 и 357 эскадрильи. В Корате 6234-е авиакрыло находилось до апреля 1966 года, после чего было сменено на 388-е авиакрыло, которое к середине мая того же года имело в своем составе четыре эскадрильи с F-105 – 13-ю, 34-ю, 421-ю и 469-ю.