U-2经过多次改进，至今仍在美军服役，并始终是侦察主力。纤长的机翼令U-2拥有良好的高空性能，机身前部内装有几台先进的高空侦察照相机，可以非常可靠的从高空(约20000米)拍摄到地面上的目标。机翼下两个长圆桶物体是副油箱。
50至60年代之间，U-2在国际间享有盛名。冷战时期，U-2活跃于苏联、中国、古巴等国家上空，战功显赫。中国解放军是第一支击落U-2的军队，共击落过五架。60年苏联上空，U-2被SA-2地对空飞弹击落，造成美苏高层会议终止。从1955年到1960年，从A型到H型，共生产了55架，但是在89年前全部停飞。66年美国空军及CIA定购了12架深入改进的U-2R。U-2R与最初的机型相比，体积增大了1.4倍。以U-2R的机身为主要机体，美军又发展了TR-1。TR-1在78年开始生产，81年初次飞行。为了使U-2、TR-1在2万米的高空长时间飞行，设计师采取了细长的主翼设计。
TR-1隶属美国空军的战略空军部(SAC)。TR-1装载高性能合成孔径雷达(ASARS-2)、精密位置探测系统(PLS)等，前线情报探测雷达，并可将最新情报由数据链传送至地面情报站。1991年，TR-1被改名为U-2R，前往波斯湾地区及波斯尼亚执行任务。1992年TR-1换装F118-GE-101引擎，最高飞行高度也大为提高，改进后的机型命名为U-2S。