1973年8月，台第12队升级为大队级的独立队。1974年，仍在服役的7架RF—104G侦察机将3镜头的KA—67A相机换装为单镜头KS—125高低空扫描相机。KS—125照相系统可根据任务不同选用KA—94A高空全景扫描式相机或KA—97A低空全景扫描式相机。被折换下来的这7套KS—67A相机，于1984年改装为“中兴号”教练使用照相系统，并改型号为R—CH—1，编入同样执行侦察任务的台南第71队。
在台空军进行“阿里山8号”换装时，第12队从台空军作战部队淘汰的66架F—104G、TF—104G型战机中，挑选了10架飞行时间较少的战机用以充实自己的实力，这些侦察机装备上了KS—125系统和“始安”照相系统。“始安”相机也是台空军战术侦察部队所使用的性能最佳的侦照用相机，相机可选择10%重复或55%重复扫描，重复扫描的百分比依照目标重要性由飞行员在飞行任务中决定。在换装“始安”相机后，F—104G侦察机不必飞入对岸沿海，只须沿海岸线平行飞行，但在任务搭配上还是会搭配一架装置KS—125的RF—104G伴随。在1990年一次“始安”机与RF—104G搭配的任务中，由于解放军空军强力干扰，才避免了再度擦枪走火。
进入上世纪90年代后，台空军第12队的RF—104G已经明显老化，出勤率大大下降，但台军认为这批飞得又快又高的侦照机仍会让解放军空军感到“头痛”，因此继续使用。1992年9月30日，台第12队由桃园基地移防新竹。在1994年至1996年期间，第12队装备“始安”照相系统的F—104G侦察机一边担负侦察任务，一边担负空防任务，以减弱台军面临的日益增大的空防压力。1998年5月8日，第12队的两架F—104执行最后一次侦察任务，随后该型机被淘汰，这是台空军淘汰的最后一批F—104战机。
第4中队
台空军第4中队成立于1957年的2月1日。初期使用RB—57A、RB—57D、RF—100与来自12中队的7架RF—86F侦照机，其中RB—57A与RB—57D都曾被解放军击落过。对于第4中队而言，最重要的机种是RF—101A侦察机，该侦察机自1959年接收，1961年开始担任作战任务。美军只保证让台空军拥有4架RF—101，如果出现战损则立即补充。但一直未建立厂级维修系统，所有的检修都在美基地进行。在检修后，美军可能换一架新飞机给台湾，这也是RF—101在台湾空军中使用机数颇多的原因。
RF—101在服役期间担负低空突入侦照的任务，角色颇类似美国海军的RA—5C。RF—101在服役期间也曾与解放军空军进行过空中交战。1973年2月，RF—101因4中队的裁撤而退役，最后在台湾留存了3架该型机。1998年台军桃园指挥部成立时，第4中队番号再度恢复，接收原隶属第12队的RF—5E与F—5F。
第35队
台空军35队在担任空军侦照任务时，使用的是台空军有史以来最先进且机密等级最高的U—2高空侦察机。根据当时台空军的作战需求，并不需要U—2这种等级的战略侦察机，但美国需要掌握解放军发展核弹的情报资料，而解放军选择的测试地点是新疆罗布泊，如果进行侦察就得深入大陆纵深地区。在这种情况下，如果美国的飞行员驾驶美国的U—2侦察机前往中国大陆执行侦照任务，一旦U—2因机械故障或被解放军防空导弹击落，美国驾驶员或U—2飞机落入大陆之手，都会使美国在国际社会上极为难堪。所以美国中央情报局在急需大陆核弹发展情况的前提下，想到以台湾空军执行这项任务。美国认为，如果台湾的飞行员在执行任务中被解放军击落，基本上是“内战”的一部分，因此台湾空军装备U—2侦察的部队，实际上是美国中央情报局的雇佣兵。
台空军为接收这批当时全世界最先进的高空侦察机，选派5名飞行员前往美国接受换装训练。这5名飞行员以U—2A进行飞行训练，在换装训练结束后回到台湾，驾驶U—2C执行前往大陆执行侦照任务。U—2C于1961年1月初抵台湾，随即展开对大陆的侦照任务。但是，台空军使用U—2侦察机的规律很快被解放军掌握。据台湾媒体报道，台空军规划的U—2航线，在回航台湾时多以南昌作为地形检查点，解放军很快发现了这一点，于是就将一个SA—2防空导弹营调往南昌，终于在1962年9月9日击落一架U—2C侦察机。
但是，台空军并未因此停止对大陆境内的侦照任务，反而更深入大陆腹地，前往宁夏、甘肃一带，摄得大陆进行核试爆的全部准备过程。美国中央情报局依靠这些情况精确判断出了解放军试爆核弹的时机，但这些情报都是台空军飞行员以性命换来的。在空军从1962年到1967年间以U—2C侦照大陆期间，先后就有5人驾驶的U—2遭SA—2击落，其中两人被俘。1982年大陆释放内战期间的战俘，其中包括这两名被俘的飞行员，但台湾当局担心这是大陆统战而不愿让战俘回到台湾，这两名飞行员只得前往美国就业与定居，一直到上世纪90年代才回到台湾与亲友团聚。
1968年美国决定以U—2R汰换台湾的U—2C，U—2R换装了J75—PW—13D发动机，机身与主翼全部加长，U—2R的机身与今日的U—2S仅发动机不同。虽然台空军换装U—2R后在装备性能大幅提升，但是随着美国与大陆的关系逐渐改善，台空军的U—2R此时不再需要深入大陆内陆进行侦照，多以沿海倾斜进行侦照。由于U—2R机身配置各种电侦天线，故U—2R执行的任务除照相侦察外，也执行微波侦测，收集解放军防空系统的电子参数。1974年8月U—2结束了在台湾所有的任务，美国中央情报局的飞行员飞回美国，结束了在台湾空军13年的任务。
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