US-2是US-1A的改进型，研制阶段称作US-1AKai。改进的重点是着水和离水的操纵性能，还有机载设备。US-2采用了线控操纵系统、综合仪表板和增压式座舱，换装了AE2100发动机，螺旋桨由3叶改成6叶，减轻了主翼、消波板和浮舟的重量。它的整体性能有了质的提高：飞行高度几乎是前者的两倍，达到6100米；飞行速度由原来的490公里/小时提高到555公里/小时；最大航程由原来的3800公里增加到4600公里；水上滑跑起飞距离却整整缩短了38%，由735米减少到460米，而水上着陆最短距离减至220米（载重36吨）。就这方面看，US-2与其他国家的水上飞机相比有相当大的优势。例如加拿大“投弹手”CL-415的起飞距离为814米（载重约18吨），着陆距离为665米；俄罗斯“别里耶夫”Be-200水上飞机的起飞距离为1400米，着陆距离为800米。
日本海上自卫队最满意的是US-2不但能够执行搜救任务，而且能够执行海上巡逻和反潜等各种作战任务。它使用玻璃驾驶舱，增加了海上搜索营救的可靠性。它提高了飞行性能，减少了驾驶员的工作量，并使原来3人机组减为现有的2人。它加装了压力机舱系统，成为世界上第一种装有增压舱的大型水上飞机。增压舱的运用可使US-2飞到9000米以上。它采用高频/甚高频/超高频和卫星通信系统、全球定位/惯性导航系统、目标搜索雷达和前视红外夜视装置及汤姆逊/DASA公司生产的“海上霸王”雷达，从而能够在恶劣天气条件下执行巡逻、救援和反潜等多种任务。
