Первичный отбор кандидатов осуществляется исключительно на добровольной основе по рекомендательным письмам их непосредственного командования. Кандидат должен иметь налет на реактивных истребителях не менее 1000 ч, причем предпочтение отдается летчикам самолетов F-16. Рекомендации просматриваются командиром пилотажной группы и на самых высоких уровнях штаба ВВС США, вплоть до командующего ВВС. Отобранные из исходного списка кандидаты-"полуфиналисты" вызываются на авиабазу Нэллис, где с ними проводятся собеседования.
В "финал" выходят 4-8 летчиков, с которыми выполняются полеты на спарке F-16D. В полете проверяются способность летчика держать место в плотном строю и выполнять фигуры высшего пилотажа. На каждого "финалиста" командир группы пишет отзыв и направляет его в адрес вышестоящего командования, по цепочке рапорта-отзывы доходят до начальника Боевого авиационного командования ВВС США. Многие представители "истребительного сообщества" ВВС США в частных постах интернета и неофициальных интервью СМИ выражают недовольство чрезвычайно, по их мнению, забюрократизированной процедурой отбора летчиков в пилотажную группу "Тандербёдз", с ними солидаризуются и ветераны, летавшие в группе в первые годы ее существования.
Сержантский и рядовой состав группы насчитывает порядка 120 человек. За подготовку самолетов на аэродроме постоянного базирования отвечает 70 человек 11 специальностей. На показах полеты самолетов обеспечивают 24 специалиста инженерно-авиационной службы, по два техника закреплено за каждым самолетом. Состав этой команды меняется ежегодно. Несколько техников занимаются исключительно вопросами логистики, в первую очередь, – запасными частями. Почти 20 человек так или иначе связаны с PR. Каждый полет группы, не важно тренировочный или на показе, снимается на видео профессиональной видеокамерой; есть восемь специалистов в звании сержантов, которые готовят информационные материалы (статьи, графика, фото и видео) для СМИ и обновляет официальный сайт пилотажной группы (http://afthunderbirds.com/site/). На каждое шоу в обязательном порядке приглашаются представители местных СМИ.
Помимо военнослужащих в штате группы имеется (данные на 2015 г.) два гражданских специалиста – шоу-координатор (планирование визитов и показов) и помощник командира и начальника штаба по административным вопросам, который также курирует музей пилотажной группы. Кроме того, группе приданы представитель фирмы "Локхид Мартин" и представитель фирмы "Пратт энд Уитни", облегчающие разрешение проблемных вопросов по планеру и двигателю самолета F-16.