1998年12月17日，第7、28轟炸機聯隊的B-1B開始向世人展示其強大的作戰能力。這兩個聯隊各派遣了1架B-1B(呼號爲Slam01、02)從巴林的Sheikh島空軍基地起飛，攻擊巴格達附件的一個目標。在此次攻擊行動中同時出動兩架轟炸機並不是不同尋常，只是因爲B-1B機能成員經常以雙機隊形出動訓練和作戰。B-1B的攻擊得到第12空中控制中隊1架E-8C聯合偵察瞄準攻擊雷達系統飛機的幫助，這架從沙特阿拉伯蘇丹王子空軍基地起飛的偵察機爲B-1B提供了實時的目標信息。第76航天作戰中隊也爲B-1B提供了衛星圖片以便於機組人員在攻擊前進行任務計劃和攻擊後對轟炸行動進行毀壞評估。
12月17日這一天，呼號爲Slam01、02的B-1B轟炸機的機組人員在當地22時30分進入作戰室，他們在作戰室裏進行30分鐘的攻擊編隊組成的研究。在行動中，這兩架B-1B將得到2架F-14“雄貓”戰鬥機、1架EA-6B“徘徊者”電子干擾壓制敵防空系統飛機、6架FA-18大黃蜂戰鬥攻擊機和另外2架執行壓制敵防禦系統的大黃蜂戰鬥機的支援。沙特阿拉伯不允許美軍的攻擊飛機部署在其國土上，因此所有的保障飛機都不得不從航母上起飛，但沙特阿拉伯允許E-3預警機從其國土上起飛。
沿着前幾天訓練時飛行的航線，經過一段時間的低空飛行，2架B-1B轟炸機越過巴林、阿曼和沙特阿拉伯的領空，抵達海灣上空。在這裏他們等待與美海軍護航戰機編隊。隨後作戰編隊經過科威特，前往伊拉克南部的塔利，再轉向北飛往巴格達。
在塔利，1架EA-6B向一處SA-6防空導彈連發射了一枚AGM-88高速反輻射導彈，然後他們飛向巴格達，進行一次佯攻後，編隊飛往阿爾庫特。當他們抵達目標區域時，他們發現伊軍的高炮差不多照亮了目標區域。兩架B-1B都滿載MK82炸彈，因此共有120枚炸彈瀉向伊軍兵營。返航時，當編隊飛抵伊科邊境時，一枚薩姆-2導彈向B-1B射來，但是未造成飛機損傷，經過6個小時的飛行，B-1B於當地時間7時安全返回到Sheikh島。
第一天對伊空襲行動主要分兩個波次實施，第一個波次大約從當地時間凌晨零時49分開始，持續了一個多小時;第二個波次大約從凌晨 2時30分開始，又持續了一個多小時。初步分析認爲，第一波次空襲之前，可能伴有戰役級電子戰行動，目的是壓制伊拉克地面防空火力和指揮控制能力。在第一波次襲擊過程中，主要是從位於波斯灣北部海域的美國海軍導彈巡洋艦和導彈驅逐艦上發射的射程爲16000公里的戰斧-III型巡航導彈。在第二波次的空襲中，雖然仍使用了戰斧式巡航導彈，但可能主要是使用了從印度洋迪戈加西亞島起飛的十幾架攜載遠程巡航導彈的B-52H戰略轟炸機，似乎作戰飛機沒有加入第一輪兩個波次的空襲。從黎明開始到晚上，整個白天都比較安靜，美英沒有再次發動空襲，主要可能是考慮儘量減少附帶傷亡平民問題。
繼1998年12月17日凌晨美、英兩國首輪連續兩個波次對伊實施大規模空襲行動之後，18日凌晨又對伊拉克進行了第二輪空襲行動。空襲仍然分兩個波次進行：第一個波次大約在北京時間凌晨零時26分左右，主要是由從科威特空軍基地起飛的英國狂風式攻擊機完成的;第二個波次大約在北京時間凌晨1時20分左右，主要是從印度洋迪戈加西亞起飛的B-52H戰略轟炸機完成的。也有報道說，空襲從北京時間18日凌晨3時開始，一直持續到5時50分。在第一波次的空襲中，主要是從位於波斯灣海域的美國海軍艦艇上發射的大約200枚戰斧巡航導彈(當時8艘巡洋艦和驅逐艦共攜載 300枚)，這些導彈共摧毀了50個目標;在第二個波次的空襲中，主要是從印度洋的迪戈加西亞起飛的B-52戰略轟炸機上空射了大量AGM86巡航導彈。海軍航母艦載機和空軍的陸基飛機雖然參加了戰區作戰支援行動，但沒有確切跡象表明直接參與了這場導彈戰。在這場導彈戰中，由於部署在海灣的英國海軍和空軍都沒有裝備巡航導彈的能力，所以沒有參與作戰行動。在18日凌晨的第二輪空襲行動中，主要方式是美英聯合使用作戰飛機對地攻擊作戰。可能考慮到英軍在第一輪空襲中沒有參加，所以 在這輪空襲中被安排在第一個波次。參與此次作戰行動的是英國空軍的狂風式對地攻擊機。擔負第二個波次進行空襲的美軍兵力主要是B-52戰略轟炸機和位於波斯灣的企業 號航空母艦上的FA-18大黃蜂艦載戰鬥攻擊機。美軍空襲作戰規則要求，每次空襲完成之後，必須對間諜衛星和空中偵察機拍攝的目標毀損照片進行分析，之後，才能發動新的一輪襲擊。因爲只有這樣，才能確切地知道那些目標已經摧毀，那些目標尚未摧毀。已經摧毀的目標就沒有必要繼續列入空襲計劃，而沒有摧毀的目標則需要繼續進行空襲。由於第一輪空襲進行得比較順利，所以第二輪空襲主要是使用B-52轟炸機空射巡航導彈，使用大黃蜂艦載機發射空地導彈或激光制導炸彈，以及使用F-117A等其他作戰飛機對地實施精確打擊。
巴格達當地時間19日凌晨1時30分(北京時間上午6時30分)和4時5分(北京時間上午9時5分)，美英又向伊拉克進行了兩個波次的空襲，打擊目標由軍事和安全設施擴大到電視發射臺和油田，一些住宅區也遭到轟炸。這是3天以來美英對伊拉克進行的最爲猛烈的空中襲擊。據稱，作戰飛機從樓房頂上掠過，巴格達許多街區都被火光所淹沒，爆炸聲震耳欲聾。美國國防部長威廉·科恩18日第一次就美英在這次“沙漠之狐”行動中發射的巡航導彈數量進行公佈，聲稱超過了1991年海灣戰爭中發射的289枚。美參謀長聯席會議主席亨利·謝爾頓18日說，美英兩國在過去兩天中襲擊了75個目標。在這次空襲中，美國發射了500枚左右。伊拉克武裝部隊總司令部18日發 表的公報說，自17日凌晨至18日上午11時，美英向伊拉克共發射了167枚巡航導彈。17日下午至18日下午4時，美英又向伊發射了138枚巡航導彈。伊拉克防空部隊的炮火成功地阻截了77枚美英發射的巡航導彈，使在巴格達上空由電腦控制的巡航導彈失靈，並在空中被摧毀，從而減少了巴格達的人員傷亡和財產損失。
19日晚上當地時間 6點38分(北京時間23點38分)，巴格達又遭受了美英發動的第四輪空襲。第四輪空襲在強度和頻度上都明顯降低，並沒有形成明顯的波次。參與這次空襲的兵力尚不完全清楚，從英國部隊透露的消息來看，英軍起碼從位於據伊拉克邊境56公里的科威特阿里薩利姆空軍基地起飛了 4架狂風式攻擊機，美軍是否使用了已經抵達波斯灣的文森號航母戰鬥羣和B-52H戰略轟炸機還不得而知。
不管美國發動沙漠之狐行動的最根本的原因是推翻薩達姆還是處罰其不配合聯合國的核查，或者二者都有之，在此次行動中，伊拉克的大量目標受到攻擊。28處防空導彈陣地和綜合防禦設施受到攻擊，其中一處被摧毀。19處安全機關的辦公場所受到攻擊，其中有2處被摧毀。5個機場受到攻擊，但沒有一個被摧毀。23個指揮所被攻擊，其中5個被摧毀。8個共和國衛隊的設施被攻擊，但沒有一個被摧毀。據美國防部估計，伊拉克軍隊共有1600人喪生，伊拉克的大規模殺傷性武器能力退後兩年。
“沙漠之狐”行動持續70個小時，出動各型作戰和保障飛機650餘架次，向伊拉克境內發射“戰斧”式巡航導彈325枚、AGM-86C巡航導彈90枚，投擲各種炸彈600餘枚，其中激光制導炸彈230枚，對伊拉克境內的防空系統、通信樞紐、空軍基地、共和國衛隊營地、工廠和武器庫等120餘個目標實施了攻擊，97個目標被擊中，43個目標被嚴重摧毀，42個目標受到中等程度破壞，12個目標被輕度破壞。空襲期間，伊軍除動用防空炮火進行射擊外，未起飛作戰飛機和發射雷達制導的地空導彈。
此次任務嚴重毀壞了伊軍位於阿爾庫特的阿爾尼達共和國衛隊師的兵營。打擊共和國衛隊是爲了在他們與伊拉克常規軍隊之間打入一根楔子，鼓勵常規軍隊反抗薩達姆。在此之前，美軍的心理戰部隊拋撒了大量的傳單，告訴常規陸軍部隊，美軍在此次行動中不會特地去攻擊他們。B-1B攻擊阿爾庫隊的共和國衛隊就是爲了達到這個目的。除了打擊共和國衛隊兵營以外，B-1還對伊拉克第二大城市巴士拉的煉油廠進行了轟炸。在整個沙漠之狐行動中，四天裏B-1B三次出動雙機編隊，對目標投放了500磅的MK82重心炸彈。
據報道，美國防部最初選擇了250個攻擊目標，但是由於克林頓總統不願意攻擊行動持續至穆斯林齋月中，最終攻擊目標削減至100個左右。沙漠之狐行動也是美軍首次大規模使用智能炸彈發動空中攻擊的一次行動。美軍空射和艦射巡航導彈的攻擊佔據了整個行動的三分之二。
此次行動也是美空軍B-1B轟炸機首次參戰。共有7架B-1B轟炸機參加了沙漠之狐行動，這些飛行在參戰之間都完成了布洛克D升級，這提升了該型機的常規作戰能力，這些轟炸機可以使用全球定位系統座標來幫助瞄準目標，從而極大提升了攻擊的準確率。
沙漠之狐行動足以給薩達姆一個教訓，但是B-1B對伊拉克的作戰任務還未結束，因爲薩達姆仍在臺上，這場戰鬥只能留到四年後的伊拉克自由行動中去了，因爲B-1B很快要前往巴爾幹地區執行新的任務。
這次空襲對伊拉克軍事有生力量造成的打擊是微不足道的。而伊拉克政府在空襲後，正式中止了聯合國對其的武器覈查計劃，指責聯合國特委會主席巴特勒“不公正”和是“美帝國主義操縱的傀儡”，要求立即解除對伊拉克的經濟制裁。空襲更激化了美國與伊斯蘭世界的矛盾，有激進的伊斯蘭武裝再次計劃準備對美英的目標進行襲擊。其他國家也紛紛指責美國未經聯合國安理會批准就對一個主權國家發動攻擊，開創了“危險的先例”。美國一時間在國際社會中上陷入被動。
交戰雙方在各自發表的戰報中所公佈的巡航導彈數字顯然有很大的分歧，美軍聲稱在前兩輪空襲中就發射了500枚戰斧巡航導彈，而伊拉克則宣佈，摧毀了來襲的100多枚巡航導彈。究竟應該如何判斷巡航導彈的使用數量和作戰效能呢?據美國國防部在海灣戰爭最終研究報告中所做的統計，當時從海上發射的“戰斧”式巡航導彈 288枚，從空中發射的巡航導彈僅有35枚。考慮到此次18日之前在海灣擔負空襲任務的海軍部隊只有海灣戰爭時的三分之一左右，所以不可能攜帶多達 400-500枚戰斧式巡航導彈。由於在前兩輪空襲行動中，增援的航母戰鬥羣未參加戰鬥，所以估計從海上發射的戰斧式巡航導彈不會超過 300枚，因爲一個航母戰鬥羣正常情況下能夠攜載多少枚戰斧導彈是有個基本規律的，除非有的巡洋艦或驅逐艦超常增加了戰斧導彈的攜載數量。由於海上發射的戰斧巡航導彈和空中發射的 AGM86巡航導彈有許多相似之處，不排除有些人爲的錯誤統計或出於某些原因過分喧然性統計，也有可能把AGM86和艦載機發射的空地導彈也錯誤地計算到戰斧巡航導彈之中。
根據伊拉克官方公佈的戰報，在前兩輪空襲中已經用這樣的方法擊毀了77枚戰斧式巡航導彈，而且把導彈襲擊中死傷人員較少歸功於人們的英勇反擊。在後來發布的戰報中就更離奇，水份更大，號稱在週五14:35(北京時間19:35)至週六上午 9:00(北京時間14:00)的第三輪空襲中，其防空火力擊落了美英發射的60枚導彈中的23枚。
對伊拉克這些戰報還需要進行詳細分析，從技術上分析，達到這樣的作戰效果是不可能的。戰斧導彈的命中概率一般在 80%以上，個別可達90-95%。海灣戰爭中和海灣戰爭以後，美國多次使用過這種導彈，有時命中精度高，有時很低，但很少出現有四分之一到三分之一被攔截的情況，何況這次使用的都是經過改裝的、比海灣戰爭時更爲先進的戰斧-III型導彈。我們不排除使用低劣的槍炮和導彈攔截來襲的低空亞音速飛行的巡航導彈，但要想達到這樣的作戰效能是非常難的。其中一個主要原因是伊拉克缺乏空中預警系統，不知道巡航導彈和飛機何時抵達目標、將要襲擊哪些目標。由於美軍在實施空襲前進行了大量電子干擾，並最先把指揮控制系統、情報系統和地面防空雷達系統摧毀，伊拉克地面防禦和指揮體系被打亂，沒有了“眼睛”和“耳朵”，盲人摸象般地缺乏組織和指揮，單純靠單兵使用步槍、高射機槍、高射炮或地空導彈進行防空，命中概率是非常低的，可能只有千分之一、萬分之一或更低。我們在引用和對待這樣的戰例時一定頭腦清醒，不可因此而輕易斷定伊拉克就是以劣勝優的典範。當然，如果以後進行的深入研究表明，伊拉克果然用最傳統的武器擊毀了來襲300枚導彈中的100枚，那簡直是個奇蹟，武器裝備的發展趨勢可能將因此而重寫，甚至調整爲以發展低技術武器，而不再是象巡航導彈這樣的高技術武器爲主。
在現代作戰行動中，強調交戰各方必須遵守戰爭法中的一條基本原則，即“目標區分原則”。就是在戰爭中，只能襲擊軍事目標，如果襲擊民用目標則被認爲是非法。從歷次作戰實踐來看，要完全達到這一點是不可能的，但必須向這個方努力。美軍只所以選擇在深夜和凌晨進行空襲，可能已經考慮到這樣的原則，即便如此，實際上已經給巴格達的平民和民用目標造成了大量損傷，這也說明高技術武器在性能上的不穩定性。雖然戰斧導彈已經發展到第三型，比海灣戰爭期間有了根本的改進，但命中精度仍然令人懷疑。有一枚戰斧導彈本來是想襲擊巴格達的總理府，卻差一點炸燬旁邊的共和國大橋;有一枚戰斧導彈想襲擊總統府，結果在建築物附近爆炸，據說是被密集的防空炮火擊中後爆炸的;還有一枚可能是彈上GPS定位和導航系統出了毛病，本來想打巴格達，結果飛到了伊朗西南部胡齊斯坦省的霍拉姆沙赫爾市，幸虧沒有造成人員傷亡。8 月份美軍襲擊阿富汗和蘇丹的時候，也有一枚落在了巴基斯坦境內。更不幸的是，位於市中心的一家婦產科醫院居然接連被四枚導彈所擊中，這應該算是違反戰爭法原則的一起惡性事件，因爲按照戰爭法原則，醫院是受保護和免遭襲擊的。據當地記者反應的情況，巴格達市中心熱鬧商業區內的克拉德大街，留下了2米深、5米寬的彈坑，造成多人受傷，一些民宅、商店和建築物遭到破壞。有的導彈還擊中了市內人口密度較高的阿德勒住宅區。當地的一家醫院已收治了包括兒童在內的30多名傷員，另外還接收了5名死者的屍體。
