US-2是US-1A的改進型，研制階段稱作US-1AKai。改進的重點是著水和離水的操縱性能，還有機載設備。US-2采用了線控操縱系統(tǒng)、綜合儀表板和增壓式座艙，換裝了AE2100發(fā)動機，螺旋槳由3葉改成6葉，減輕了主翼、消波板和浮舟的重量。它的整體性能有了質(zhì)的提高：飛行高度幾乎是前者的兩倍，達到6100米；飛行速度由原來的490公里/小時提高到555公里/小時；最大航程由原來的3800公里增加到4600公里；水上滑跑起飛距離卻整整縮短了38%，由735米減少到460米，而水上著陸最短距離減至220米（載重36噸）。就這方面看，US-2與其他國家的水上飛機相比有相當大的優(yōu)勢。例如加拿大“投彈手”CL-415的起飛距離為814米（載重約18噸），著陸距離為665米；俄羅斯“別里耶夫”Be-200水上飛機的起飛距離為1400米，著陸距離為800米。

日本海上自衛(wèi)隊最滿意的是US-2不但能夠執(zhí)行搜救任務，而且能夠執(zhí)行海上巡邏和反潛等各種作戰(zhàn)任務。它使用玻璃駕駛艙，增加了海上搜索營救的可靠性。它提高了飛行性能，減少了駕駛員的工作量，并使原來3人機組減為現(xiàn)有的2人。它加裝了壓力機艙系統(tǒng)，成為世界上第一種裝有增壓艙的大型水上飛機。增壓艙的運用可使US-2飛到9000米以上。它采用高頻/甚高頻/超高頻和衛(wèi)星通信系統(tǒng)、全球定位/慣性導航系統(tǒng)、目標搜索雷達和前視紅外夜視裝置及湯姆遜/DASA公司生產(chǎn)的“海上霸王”雷達，從而能夠在惡劣天氣條件下執(zhí)行巡邏、救援和反潛等多種任務。