Ngày 21 tháng 9 năm 1967, chiếc máy bay gunship AC-130 đầu tiên đến Việt Nam. Ngày 30 tháng 10 năm 1968, phi đoàn máy bay AC-130 được thành lập là Phi Đoàn Chiến Dịch Đặc Biệt số 16 – 16th Special Operations Squadron (SOS) thuộc Không Đoàn Chiến Đấu Cơ số 8 – 8th Tactical Fighter Wing và đặt căn cứ tại căn cứ không quân Ubon ở Thái Lan
Chiếc máy bay AC-130 đầu tiên có số hiệu 53-3129, biệt danh Quý Bà Số 1 – First Lady. Ngày 25 tháng 1 năm 1971, chiếc này bị trúng đạn pháo phòng không 37mm ở mũi máy bay trong phi vụ tại đường mòn Hồ Chí Minh ở Lào, các viên đạn pháo cao xạ đã nổ, phá hủy mọi thứ phía dưới máy bay
Cho đến tháng 12 năm 1968, các máy bay AC-130 được các máy bay F-4 thuộc Phi Đoàn chiến đấu cơ số 479 hộ tống – 479th TFS (Tactical Fighter Squadron). Thông thường sẽ có 3 máy bay F-4 hộ tống 1 máy bay AC-130
Mùa xuân năm 1969, đã có 6 chiếc AC-130A được gửi đến Đông Nam Á. Tháng 12 năm 1969, chiếc AC-130A được nâng cấp mới được gửi đến căn cứ không quân Ubon. Chiếc AC-130A mới được đặt tên máy bay AC-130A The Surprise Package được trang bị 2 khẩu pháo 20mm bắn nhanh và 2 khẩu pháo 40mm Bofors và thiết bi điện tử tiên tiến
Chỉ trong 38 ngày chiến đấu, chiếc máy bay AC-130A The Surprise Package đã phá hủy 138 xe tải, làm hư hỏng 63 chiếc xe khác và được cho là đã phá hủy thêm 38 chiếc xe tải khác nhưng không được ghi nhận, tấn công 3 vị trí phòng không, phá hủy 1 vị trí và gây nổ lớn ở 2 vị trí còn lại. Chiếc máy bay gunship AC-130 phiên bản mới được đánh giá hiệu quả gấp đôi so với phiên bản trước đó
Mùa hè năm 1971, gói nâng cấp chiếc AC-130E The Surprise Package lại được chuyển đổi thành phiên bản Pave Pronto và có tên mới là chiếc Thor
Tổn thất về máy bay AC-130A đầu tiên là chiếc có phiên hiệu 54-1629, có tên ” The Arbitrator” của trung tá W. H Schwehm vào ngày 24 tháng 5 năm 1969 trong phi vụ săn tìm xe tải trên đường mòn Hồ Chí Minh ở Nam Lào. Chiếc máy bay bị trúng đạn pháo cao xạ 57mm ở cao độ 2.000m. Khi quay về đến gần sân bay Ubon, trung tá W. H Schwehm ra lệnh các thành viên phi đoàn nhảy dù. Ông cố gắng đáp máy bay xuống sân bay nhưng càng đáp bên phải bị hư nặng, chiếc máy bay bị lệch đường băng và đâm sầm vào góc sân bay, 11 thành viên đội bay sống sót nhưng trung sĩ Cecil Taylor và Jack W. Troglen tử trận
Chiếc AC-130A thứ 2 gặp nạn có số hiệu 54-1625, tên War Lord thuộc phi đoàn 16th SOS, bị đạn pháo cao xạ 37mm bắn rơi ngày 22 tháng 4 năm 1970 cũng trong phi vụ săn tìm xe tải trên đường mòn Hồ Chí Minh ở Lào. 10 thành viên đội bay tử trận, chỉ duy nhất trung sĩ E. Fields sống sót
Chiếc thứ 3 gặp nạn là chiếc First Laday gặp nạn ngày 25 tháng 1 năm 1971 đã kể trên
Chiếc thứ 4 là là chiếc AC-130A có phiên hiệu 55-0044, tên Prometheus của thiếu tá Irving B. Ramsower thuộc 16th SOS bị trúng tên lửa SAM-2 ngày 28 tháng 3 năm 1972 trên đường mòn Hồ Chí Minh và không có ai sống sót
Chiếc AC-130E có phiên hiệu 69-6571 là chiếc phiên bản E tổn thất đầu tiên vào ngày 30 tháng 3 năm 1972 . Sau khi bắn cháy 3 chiếc xe tải trên đường mòn Hồ Chí Minh, máy bay bị trúng đạn pháo cao xạ 57mm và rơi gần An Lộc. Các thành viên đội bay đều nhảy dù an toàn. Quân đội Mỹ đã tổ chức 1 trong những cuộc giải cứu phi công lớn nhất trong lịch sử quân đội Mỹ. Cuộc giải cứu SAR (Search And Rescue mission) với lực lượng bao gồm 7 chiếc trực thăng HH-53 (với tên gọi chiến dịch Super Jolly Green Giants), 8 chiếc máy bay A-1 Skyraider, 3 chiếc máy bay C-130, 4 chiếc EB-66 , 6 máy bay ném bom F-105 Thunderchief, 14 chiếc máy bay chỉ huy tiền tuyến NAIL FACs, 3 RAVENs (CIA), 3 trực thăng Air America Helicopters, 4 chiếc máy bay gunship AC-130 Spectre Gunship, 1 máy bay F-4 Phantom làm nhiệm vụ chỉ huy tiền phương FAC. Chiến dịch giải cứu sau này được lịch sử ghi lại với tên gọi chiến dịch Bat 21
Ngày 18 tháng 6 năm 1972, 1 chiếc AC-130E phiên hiệu 55-0043 đang hoạt động cách Huế 40km về hướng Tây Nam bị trúng tên lửa phòng không SA-7, tên lửa nổ phá hỏng động cơ số 3, làm đứt rời cánh máy bay, 3 thành viên đội bay nhảy dù, số còn lại bị chết trận
Chiếc AC-130E cuối cùng bị mất là của đại úy Harry R. Lagerwall phiên hiệu 56-0490, tên Thor vào ngày 21 tháng 12 năm 1972 trên đường mòn Hồ Chí Minh. Bị trúng đạn phòng không ở độ cao 2500m, máy bay phát nổ, chỉ có 2 thành viên đội bay nhảy dù sống sót
