F-102'nin temel görevi düşman uçaklarını tespit ve imhaydı. F-102 Dünya'nın ilk her türlü hava şartlarında görev yapabilen süpersonik önleme uçağı ve USAF'ın servise giren ilk delta kanatlı uçağıdır. ilk uçuşu 24 Ekim 1953'de yapılmış, 1956'dan itibaren Hava Savunma Komutanlığı'nda hizmete girmeye başlamıştır. Convair, 975'i F-102A olmak üzere toplam 1,101 adet F-102 üretmiştir. USAF savaş eğitim uçağı olarak pilot ve öğrencinin yanyana oturduğu TF-102'lerden de 111 adet satın almıştır.
Uçaktaki elektronik donanım savaş durumunda düşman uçağını tespit edip radarları vasıtasıyla saldırı pozisyonuna geçirecek, uygun zaman geldiğinde de elektronik ateş kontrol sistemi aracılığıyla AA roket ve füzeleri otomatik olarak ateşleyecek tarzda geliştirilmiştir.
Bir geçiş dönemi uçağı olmasına rağmen 'Delta Dagger' uzun ve başarılı bir servis hayatı geçirmiş, ABD'yi Sovyet ve diğer ülkelerin hava saldırılarından korumuştur. En büyük eksikliği hızının düşük olmasıydı. Çok az bir farkla süpersonikti ancak harici tanklar takılınca hızı Mach 0.95'te kalıyordu ve bu da hızlı bombardıman uçaklarını yakalamaya yetmiyordu. Daha hızlı F-101B ve F-106'lar çıkınca günleri sayılı olmaya başladı.
ABD dışında F-102A ve TF-102'ler yalnız Türkiye ve Yunanistan tarafından kullanılmıştır.
