До конца 1940 г. "Воут-Сикорский" изготовила пятьдесят четыре OS2U-1. 15 из них отправили на базу морской авиации Пенсакола, б – на линейные корабли Тихоокеанского флота, стоявшие в Перл- Харборе, и еще 12 – на линкоры, базировавшиеся в Аламеде. В этом же году с конвейера сошли первые OS2U-2 с чуть более мощными (455 л. с.) двигателями R-985-50. Всего их изготовили 158: 46 машин получила авиабаза в Пенсаколе, 53 – такая же база в Джексонвилле.
17 мая 1941 г. испытатель Б. Гайтон совершил первый полет на самолете новой модификации – OS2U-3. Внешне схожая с OS2U-2, машина имела ряд принципиальных отличий. Во-первых, на ней еще раз сменили мотор, поставив R-985-AN-2 (или AN-8). Во-вторых, увеличили запас горючего, установив протек- тированные бензобаки в крыле по бокам фюзеляжа. В-третьих, защитили броней и летчика, и наблюдателя; броня добавила к весу машины 85 кг. С лета 1941 г. OS2U-3 вытеснили в заводских цехах предыдущую модификацию. До конца года успели выпустить 368 самолетов этого типа. За 1942 г. "Воут-Сикорский" собрала еще 638 машин. Модификация OS2U-3 в итоге стала самой массовой – 1006 экземпляров. Еще 300 практически таких же машин по лицензии изготовила "Нэйвел Эйркрафт Фэктори" под маркой OS2N-1. Ими укомплектовали девять новых эскадрилий патрулирования побережья.
Все линкоры американского флота в 1941 г. оснастили новыми OS2U, но большая часть крейсеров еще несла на катапультах старые бипланы SOC. Процесс их перевооружения растянулся на долгое время: даже в августе 1943 г. на 9 крейсерах в Атлантике и на 18 – в Тихом океане еще имелись SOC-3.
И OS2U-3, и OS2N-1 активно участвовали в боевых операциях ВМС США.
Кроме того, что они являлись "глазами корабля", обеспечивавшими ближнюю разведку и корректировку артиллерийского огня, OS2U применялись для борьбы с подводными лодками, небольшими судами, а также для связи и спасательных операций. В авиации морской пехоты эти неприхотливые и надежные машины корректировали огонь батарей, вывозили раненых, доставляли медикаменты и боеприпасы. Иногда им приходилось поддерживать морскую пехоту пулеметным огнем и бомбами. Во время боевых действий на Алеутских островах OS2U-3 работали даже как пикировщики. Хотя никаких специфических для пикирующего бомбардировщика устройств на них не устанавливалось, штатную бомбовую нагрузку летчики превышали более чем вдвое.
Прототип XOS2U-1 11 августа 1938г., вскоре после замени колесного шасси на поплавки
OS2U-2 на рулежке. Под крылом виден узел подвески бомб
OS2U-3 из 2-й разведывательной эскадрильи ВМФ США. Четыре следа вокруг знака на крыле – точки крепления поплавка
Один из ста "Кингфишеров" I (OS2U-3), служивших с 1942г. авиации ВМФ Великобритании
OS2U-3 состояли на вооружении не только в США, По ленд-лизу и различным соглашениям о военной помощи их поставляли в разные страны мира. Самым крупным заказчиком стала морская авиация Великобритании. Начиная с лета 1942 г. а ату страну поступило сто OS2U-3 (серийные номера от FN650 до FN749). После принятия на вооружение они получили имя "Кингфишер" I (kingfisher – зимородок). Первым подразделением, вооруженным этими машинами, стала 703-я эскадрилья в Лион-Солент, принявшая 11 поплавковых "Кингфишеров". Имя 'Кингфишер" впоследствии прижилось и в США.
Английские "Кингфишеры* служили на борту вспомогательных крейсеров. Много таких машин находилось на английских базах а Вест-Индии, где они использовались как патрульные, связные и учебные. В апреле 1944 г. Адмиралтейство решило снять катапульту со своих кораблей, а вместе с ними и самолеты. Последним подразделением, эксплуатировавшим "Кингфишеры" (в качестве учебных машин), была 749*я эскадрилья на авиабазе Пиарко (о. Тринидад) 20 самолетов англичане после войны вернули США.
Еще 24 самолета перед нападением японцев успели получить Нидерланды: они тоже приняли участие в войне на Тихом океане. Голландские OS2U-3 действовали только с берега. 18 машин воевали против японцев е составе австралийских ВМС; уцелевшие после войны машины служили в этой стране до 1947-48 гг. В 1948 г. один разоруженный "Кингфишер" с измененным радиооборудованием (внешне ато отразилось в появлении круглой рамки радиополукомпаса над кабиной наблюдателя и перенесении антенн) участвовал а антарктической экспедиции.
Довольно много "Кингфишеров" отправили в Латинскую Америку: в Чили – 15, в Аргентину – 9, в Уругвай – 6. в Мексику – бив Доминиканскую республику – 3. Там они довольно долго использовались и после войны.
Два самолета попали в Советский Союз. Весной 1944 г. в счет доли при разделе трофейных итальянских кораблей американцы временно предоставили СССР легкий крейсер "Милуоки". 24 августа 1944 г, "Милуоки", переименованный в "Мурманск", прибыл на Северный флот. На борту крейсера имелись два OS2U-3. Машины были освоены нашими морскими летчиками и успешно эксплуатировались на Севере. В боевых операциях они, по-видимому, на участвовали (так как "Мурманск* в основном стоял на якоре а Архангельске), но совершали тренировочные и различные вспомогательные полеты. Эти самолеты у нас сохранили стандартный для того времени бело-серый американский морской камуфлаж, но снизу на крыльях и на бортах фюзеляжа (за кабиной наблюдателя) появились красные звезды с белой окантовкой. На рулях поворота нанесли тактические номера "1" и "2". И. А. Платонов, совершивший несколько вылетов на "Кингфишере" (в том числе и с катапультированием). рассказывал, что американский гидросамолет производил довольно заурядное впечатление, но не имел существенных дефектов в пилотировании. "Милуоки" вместе с самолетами вернули американцам а 1947 г.