Грузо-пассажирская кабина нового тяжелого вертолета Сикорского имела длину 9,114 м, ширину – 2,286 м и высоту – 1,981 м. В ней свободно могли разместиться 37 десантников или два-три вездехода. Грузовой пол кабины был усилен, и в нем расположены по всей длине роликовые транспортеры. Кроме того, в кабине были установлены две грузовые лебедки. Колесная техника заезжала в кабину по откидной рампе. Крупногабаритные грузы массой до 5900 кг предусматривалось перевозить на внешней подвеске. В санитарном варианте S-65 перевозил 24 раненых на носилках.
По бортам вертолета S-65 располагались длинные продольные пилоны-спонсоны. В них находились протектированные баки с топливом общей емкостью 2350 л. В боковые пилоны убирались стойки основного шасси. Носовая стойка убиралась в люк под кабиной. Хвостовая опора также была убираемой. Из-за большой протяженности системы управления имелось два каскада бустеров, всего восемь бустеров, по два в каждой цепи. Включенный по дифференциальной схеме автопилот обеспечивал стабилизацию вертолета относительно трех осей, выдерживание заданной высоты и выполнение координированного разворота. Гидравлическая система состояла из четырех независимых контуров.
Экспериментальный скоростной винтокрыл на базе S-61F
Таким получился новый тяжелый вертолет Сикорского. Много лет он был самым тяжелым и мощным вертолетом в западной авиации, уступая по грузоподъемности только своему старшему брату – «крану» S-64. Первый полет S-65 совершил 14 октября 1964 г. Заказанный морской пехотой, он получил военное обозначение YCH-53A. Заводские испытания продемонстрировали прекрасные качества машины, и командование Корпуса морской пехоты поспешило заказать первые 15 серийных машин. В 1966 г. они поступили на вооружение эскадронов. Заказы росли, и в результате за три года фирма поставила морской пехоте США 139 воздушных гигантов. «Стеллион» превзошел по всем показателям «Чинук» конкурентов. В феврале 1968 г. «Стеллион» поднял груз и топливо весом 12900 кг при взлетном весе 23580 кг. В октябре того же года на CH-53A были выполнены фигуры высшего пилотажа – петли и бочки. Высокая энерговооруженность и хорошие аэродинамические характеристики позволили S-65 установить в конце 60-х – начале 70-х годов мировые рекорды скорости и скороподъемности.
Новой грузоподъемной машиной морской пехоты заинтересовались и другие виды вооруженных сил США. «Морпехов» начали «раскулачивать». 15 машин ВМФ переделал в тральщики. Cемь машин забрали ВВС США и в сентябре 1966 г. заказали фирме Сикорского еще восемь машин в варианте поисково-спасательного HH-53B. Они отличались двигателями «Дженерал Электрик» T64-GE-3 мощностью по 3080 л.с., двумя подвесными топливными баками, системой дозаправки в воздухе, спасательной гидролебедкой грузоподъемностью 270 кг над дверью и оборонительным пулеметным вооружением. Вслед за HH-53B ВВС США заказали фирме 44 новых HH-53C. Их главным отличием были более мощные двигатели «Дженерал Электрик» T64-GE-7 по 3925 л.с. Несколько позже ВВС приобрели еще 20 аналогичных CH-53C в транспортном варианте.