Pierwsze sto maszyn opuściło linie montażowe w styczniu 1944 roku, ale w związku z tym,jako że z zajętych dotąd wysp [[Ocean Spokojny|Pacyfiku]] do Japonii (głównego celu B-29) było wciąż daleko, postanowiono wykorzystać lądowiska w [[Indie Brytyjskie|Indiach]] i [[Chiny|Chinach]]. SprawdzianiemSprawdzianem bojowym był nalot na zakłady kolejowe w [[Bangkok]]u 5 czerwca 1944 roku. Nalot ten zakończył się porażką: ze 122 samolotów 10 okazało się niezdatnych do lotu, 14 nie dało rady wystartować, 2dwa rozbiły się zaraz po starcie, a 13 zawróciło z drogi; pozostałe (przy złej pogodzie) zrzuciły swój ładunek z wysokości około 9000 metrów (tylko cztery tony bomb wybuchły w pobliżu celu), jeden został zestrzelony przez Japończyków, a kolejny rozbił się przy lądowaniu{{odn|Hastings|2009|s=283–284}}.
Dziesięć dni później (15 czerwca) B-29 dokonały nalotu na stalownię w [[Yawata (miasto)|YawataYawacie]]. Był to pierwszy nalot amerykański na Japonię od czasu [[Nalot na Tokio (1942)|rajdu Doolittle’a]] w kwietniu 1942 roku. W tym przypadku B-29 startowały z bazy w [[Chiny|chińskim]] [[Chengdu]]. Tu największym problemem okazała się [[logistyka]]: każdy lot wymagał 20 ton paliwa, amunicji i wyposażenia dostarczanego z Indii przez transportową wersję samolotów ([[Boeing C-108 Flying Fortress|C-108]]), z których każdy spalał 28 ton paliwa by dostarczyć 4,5 tony ładunku (w tym wkrótce zastąpiły je zwykłe samoloty transportowe) nad [[Himalaje|Himalajami]] do [[Kunming]]u, co okazało się operacją kosztowną (ogółem stracono tam 450 różnego typu maszyn){{odn|Hastings|2009|s=284}}.
Jednak już w październiku 1944 pierwsze B-29 wchodzące w skład 20 Armii Powietrznej USA wylądowały na świeżo zdobytych wyspach [[Guam]], [[Tinian]] i [[Saipan]]. 28 października 14 z tych maszyn dokonało nalotu na [[Chuuk|Truk]], a 24 listopada na [[Tokio]].▼
▲Jednak już w październiku 1944 pierwsze B-29 wchodzące w skład 20. Armii Powietrznej USA wylądowały na świeżo zdobytych wyspach [[Guam]], [[Tinian]] i [[Saipan]]. 28 października 14 z tych maszyn dokonało nalotu na [[Chuuk|Truk]], a 24 listopada – na [[Tokio]].
[[Plik:Enola Gay2.jpg|thumb|„Enola Gay” ląduje po ataku atomowym na [[Hiroszima|Hiroszimę]]]]
Najsłynniejszą akcją tych maszyn było zrzucenie podczas [[nalot dywanowy|nalotu dywanowego]] [[bomba zapalająca|bomb zapalających]] na [[Naloty na Tokio|Tokio nocą z 9/ na 10 marca 1945 r.roku]]. Bombardowanie wywołało wtedy ogromne pożary i [[Burza ogniowa|burzę ogniową]], zabijając więcej ludzi niż jakikolwiekktórykolwiek inny atak powietrzny w historii. Piloci amerykańscy opowiadali, że w czasie tego ataku nad Tokio utworzyły się kominy gorącego powietrza, które podrzucały i wywracały 50 tonowe samoloty B-29.
Innymi słynnymi nalotami było zrzucenie [[Broń jądrowa|bomb atomowych]] na [[Hiroszima|Hiroszimę]] (B-29 o nazwie „[[Enola Gay]]”) i [[Nagasaki]] (B-29 „[[Bockscar]]”).
