N'han existit diferents models, que porten lletres indicatives: D, E i F. El primer vol tingué lloc a cap Canaveral l’11 de juny de 1957, i fou declarat operacional en la versió Atlas D a la fi del 1959. Les configuracions E i F entraren en servei en el període 1961-62. Els míssils Atlas operacionals foren retirats progressivament del servei durant el període 1964-65 i substituïts pels míssils Minuteman i Titan. L'Atlas, modificat convenientment, ha servit en diverses missions espacials, per exemple, com a coet llançador per als vols orbitals Mercury. Diferents trams secundaris han estat acoblats, també, a l'Atlas d’exploració espacial. De primer fou dotat d’un Able per a una sèrie d’assaigs fallits per a abastar la Lluna que tingueren lloc en 1959-60. Després li han estat incorporats diversos models Agena. El conjunt Atlas-Agena B serví per a llançar les primeres sondes espacials Ranger i Mariner, i l'Atlas-Agena D per al Lunar Orbiter, entre d’altres. Un segon tram especialment concebut per a l'Atlas fou el Centaur, sistema que entrà en servei amb el llançament de la sonda lunar Surveyor 3, i que hom ha fet servir també com a llançador dels Mariner 6 i 7. Les forces aèries han aplicat els antics míssils Atlas, en desús, per al llançament dels satèl·litsOV1. Tots els Atlas porten motors de propergol líquid (hidrocarburs RP-1 com a combustible, i oxigen líquid com a comburent) i aconsegueixen, segons el model, empenyiments de fins a uns 190.000 quilograms-força.
Actualment hi ha disponibles les versions I, II, III, IV i V, amb les corresponents subversions. Això permet cobrir una gran gamma de càrregues. Aquests coets construits inicialment per General Dynamics i, més tard, per Lockheed Martin, són llançats des de les bases de Cape Canaveral (Florida) i de Vandenberg (Califòrnia).