W stosunku do pierwowzoru nowy śmigłowiec został wyposażony w aparaturę specjalistyczną: radar do wykrywania obiektów nawodnych, detektor anomalii magnetycznych (MAD), zasobnik boi akustycznych, system wykrywania emisji elektromagnetycznej (ESM) i uzbrojenie przeciw okrętom podwodnym w postaci dwóch samonaprowadzanych torped. Prototyp SH-2D oblatano 16 marca 1971 roku i już w tym samym roku pierwsze śmigłowce trafiły do amerykańskiej marynarki wojennej.
W roku 1972 oblatano prototyp wersji zmodernizowanej YSH-2E, jednakże ostatecznie nie weszła ona do produkcji. Prototyp wykorzystano jednak do opracowania udoskonalonej wersji SH-2F z nowymi silnikami T58-GE-8F i zmodyfikowanym radarem LN-66HP. Do tej wersji przebudowano 104 śmigłowce UH-2, a 59 maszyn zbudowano od podstaw (ostatnia w 1986 roku).