Доводка сложной бортовой электроники заняла довольно много времени. Первый полет полностью оснащенный БРЭО "Хокай" совершил в апреле 1961 г., а поставки ВМС США начались только в январе 1964 г.; последний самолет W2F-1/E- 2А передан ВМС в феврале 1967 г.
Развитие самолетов семейства Е- 2 велось, в отличии от развития "летающих радаров" на базе "Скайрейдера", в направлении совершенствования бортового оборудования. В 1965-67 г.г. на двух самолетах проводились испытания и отработка экспериментальной РЛС AN/APS-111, которая послужила основой для создания серийных станций AN/APS-120/125. В 1969 г. начались летные испытания модификации Е- 2В, доработки БРЭО была направлены на повышение надежности и ремонтопригодности бортовых систем, в первую очередь ЭВМ AN/ASA-27. В 1970-71 г.г. в вариант Е-2В был переоборудован 51 самолет Е-2А (всего построено 59 Е- 2А, два переоборудованы в учебно-тренировочные ТЕ2А, два – использовались в программе разработки и летных испытаний Е-2С).
В апреле 1968 г. Пентагон санкционировал разработку глубокой модификации "Хокая" – самолета Е-2С. Новый самолет должен был быть способен обнаруживать воздушные цели на фоне любой подстилающей поверхности, а не только водного пространства. Вариант Е-2С по составу бортового оборудования, концепции боевого применения стал действительно новым самолетом. Кроме РЛС AN/APS-120, способной обнаруживать маловысотные воздушные цели на фоне земной поверхности (в том числе на фоне гор), сменившей РЛС AN/APS-96, на Е-2С заменили инерциальную навигационную систему и установили пассивную систему обнаружения источников электромагнитного излучения AN/ALR-59 (систему радиотехнической разведки). Антенна системы AN/ALR-59 установлена в увеличенном по сравнению с предыдущими модификациями носовом обтекателе; пассивная система позволяет засекать источники излучения, определять их местоположение и идентифицировать по спектру сигнала на расстоянии примерно вдвое большем, чем дальность обнаружения воздушных целей РЛС AN/ APS-120. Первые Е-2С поступили на вооружение эскадрильи VAW-123, дис- лоцировавщейся на береговой авиабазе ВМС в Норфолке, а первым авианосцем, получившим Е-2С стала "Саратога" (в сентябре 1974 г.).
Самолеты Е-2С постепенно заменяли в эскадрильях флота предыдущие модели Е-2В, последний из которых сняли с вооружения в 1988 г. В процессе производства бортовое оборудование самолета постоянно совершенствовалось, порой весьма серьезно, но на обозначении машины доработки не отражались. С декабря 1976 г. (начиная с 35-го серийного Е-2С) стали устанавливать РЛС AN/APS-125, позволявшую с высоты 9000 м обнаруживать до 800 воздушных целей на удалении до 480 км и наводить истребители на 40 целей одновременно; аналоговую бортовую ЭВМ заменили цифровой. В 1977-84 г.г. на всех ранее построенных Е-2С "120- е" РЛС заменили на "125".