В конструкцию модели B-52G были внесены существенные изменения - дополнительные топливные баки в крыльях, более мощные реактивные двигатели J-57-43W (как и в моделях Е и F), укороченная хорда вертикального оперения и хвостовая турель с дистанционным управлением. Также самолет оснащен усовершенствованным навигационным и прицельным оборудованием, системой радиоэлектронного подавления Kwail.  Первый полет прототипа состоялся в октябре 1958 года, а в феврале следующего года эту модель начали поставляться Стратегическому Командованию ВВС США.
Всего в 1952-1963 гг. было построено 744 самолета "Стратофортресс" различных модификаций, включая 193 В-52G и 102 В-52Н