一架PBM-3C改装成XPBM-3D原型机，恢复了炮塔，换装1420千瓦（1900马力）的R-2600-22发动机和新型4叶螺旋桨，增加自封闭油箱、更多的乘员装甲、诺顿轰炸瞄准具、双机枪尾炮塔、以及AN/APS-15雷达。美国海军购买了259架PBM-3D，1943年末开始交付。
由于之前的PBM动力不足，所以马力加大的PBM-3D受到了欢迎，该机的载弹量也增加到了3630千克。但是早期批次的R-2600-22发动机气门座圈存在隐患，造成发动机故障不断，最后这批发动机只能全部换掉。尽管PBM-3D重量的增加抵消了部分发动机马力，但显著改善了单发的飞行性能。
1944年彭萨科拉航空站的一架PBM-3D
1944年春PBM-3D参加了美军登陆塞班的行动，此后塞班岛成为美国海军在西太平洋地区的主要水上飞机基地，“水手”和其他水上飞机从该岛出发参加了后续夺岛战役。
1944年春一架PBM-3D转场飞行至亚利桑那州上空时经历了难以置信的大冒险。当时飞机单发故障，机长斯科特·菲茨杰拉德驾驶这个庞然大物漂亮地迫降在图森市东面的威尔科克斯干湖床上，因为湖床相当平坦，所以只造成机身船底的轻微刮伤。美国海军维修人员赶到后修好了发动机，拆除了所有非必要设备并在机身下安装了特别改装的登陆轮，最后该机迎着风向从干湖床上起飞顺利抵达圣迭戈。这件事被称为“威尔科克斯干湖奇迹”。
威尔科克斯干湖奇迹
美国海军也认识到“水手”的动力不足是个大问题，于是指示“水手”下一个型号——PBM-4换装2015千瓦（2700马力）莱特R-3350-8“旋风”发动机。1941年海军就下达了PBM-4的初始订单，但因R-3350的产能不足而被迫取消。
海军最后转为购买安装1565千瓦（2100马力）普惠R-2800-34“孪黄蜂”发动机的PBM-5。由于“孪黄蜂”的“旋风”的尺寸不同，所以加长了发动机罩。早期型号的PBM-5安装汉密尔顿-标准公司的三叶螺旋桨，后期换成了4叶的寇蒂斯螺旋桨。PBM-5在后机身两侧可以安装辅助起飞的火箭助推器，除此之外基本与PBM-3D相同。
PBM-5结构图
1945年的一架PBM-5
PBM-5于1944年开始交付，到战争结束时马丁公司共生产了589架，订单后续被取消。PBM-5是战争最后阶段海军巡逻中队的支柱装备，一些用于夜间行动的PBM-5涂上了像PBY“黑猫”（演变自“黑色卡特琳娜”的英文单词）那样的全黑色涂装，被称为“噩梦”（演变自“夜间水手”的英文单词）。
PBM-5还有如下的改装型号：
PBM-5E：战后改装型，安装了改进型雷达。
PBM-5G：美国海岸警备队用于搜救任务的24架PBM-5，拆除了所有武器。
PBM-5M：一架被用于导弹测试监视的PBM-5。
PBM-5N：一架经过特殊改装后用于夜间任务的PBM-5。
PBM-5S：与PBM-3S类似的减重版。
PBM-5S2：朝鲜战争期间改装的PBM-5S，在座舱后方的泪滴形雷达罩内安装了AN/APS-31雷达。
正在火箭助推起飞的PBM-5G
PBM-5S2，在座舱后方的泪滴形雷达罩内安装了AN/APS-31雷达
最后一种“水手”在战后问世，这就是安装了前三点式起落架的两栖型——PBM-5A，双轮前起落架向后收入前机身，单轮主起落架上翻收入机身两侧。
PBM-5A增加了可收放前三点式起落架，摇身变成两栖飞机
1947年由一架PBM-5改装的XPBM-5A原型机首飞，随后美国海军订购了40架生产型，其中36架是全新制造的，4架改装自PBM-5，1949年4月交付完毕。PBM-5A生产型安装两台普惠R-2800-34发动机，驱动4叶可逆桨螺旋桨以降低着陆距离，座舱后方的泪滴形导流罩内安装AN/APS-31雷达。海军用PBM-5A执行反潜巡逻任务，海岸警备队也获得几架用来执行搜救任务。
由一架PBM-5改装的XPBM-5A原型机
“水手”在美国海军中一直服役到50年代初，并在朝鲜战争中执行了巡逻和搜救任务。美国海岸警备队的“水手”一直服役到1958年。
50年代中期，荷兰皇家空军在荷属东印度群岛部署了17架美国的二手PBM-5A。此外乌拉圭海军曾装备过3架PBM-5S2，阿根廷海军也获得过8架“水手”，一直服役到60年代中期。
40年代末哥伦比亚空运公司获得了5~7架从军队中退役的“水手”，这批飞机被拆除了武器用于运输业务，但一年后公司倒闭。时至今日已经没有能飞的“水手”了，只有几架保存在博物馆中。
PBM-1参数：
乘员：7
长度：23.50 m
翼展：36 m
高度：5.33 m
翼面积：131 m²
空重：15,048 kg
正常重量：25,425 kg
发动机：2 × 莱特 R-2600-6 14缸星形发动机, 1,600 hp (1,194 kW)
最大速度：330 km/h
航程：4,800 km
实用升限：6,040 m
爬升率：4.1 m/s
火星叔叔
1935年美国海军设想了一种用于执行远程海洋巡逻任务的巨型飞船——“飞行无畏舰”，1938年8月23日马丁公司赢得“飞行无畏舰”的研制合同，制造一架XPB2M-1“火星”（Mars）原型机。1941年9月庞大的“火星”原型机在马丁米德尔河工厂下线。
巨大的XPB2M-1“火星”原型机
这架被戏称为“老太太”的飞机就是个巨型怪兽，可被视为“水手”的放大型，翼展61米，机长36米，空重34.3吨。安装4台莱特18缸R-3350-18“双旋风”星形发动机，每台功率1490千瓦（2000马力），驱动5.18米直径的3叶施瓦兹木头螺旋桨。