补给潜艇两侧增加了油箱
并且配备有全套燃油和弹药补给系统
1957年11月首架预生产型YP6M-1下线，1958年1月在第二架原型机坠毁近1年后“海上霸王”恢复试飞。YP6M-1安装艾林森J71-A-6发动机，发动机舱外偏5度呈明显外八字，减少了喷流对后机身的灼烧，发动机进气口也从机翼前缘处后移以减少吞入海水，尾部液压系统也改进过了。其余5架YP6M-1也在1958年完工，并加入试飞，试飞项目以疯狂的进度推进。“海上霸王”成功进行了常规武器和模拟核弹的投掷，并评估了安装在弹舱中的白天和夜间相机侦察托盘，尽管海军的标准水雷不能承受高速投放时的水面冲击，但布雷和导航系统还是活的了资格认证。
1958年，圣迭戈工厂外整齐排列的6架YP6M-1，注意发动机舱呈明显外八字
1959年初首架生产型P6M-2下线，这种型号终于实现了“海上霸王”的全部性能承诺。生产型换装了推力更大的普惠非加力J75-P-2涡喷发动机，单台推力7940千克，总推力增加了5440千克，从而可以大幅增加起飞总重量，从YP6M-1的77560千克增加到88450千克，发动机尾喷管也从原型机可预生产型的前后交错改为齐平式。
正在进行水箱测试的P6M-2模型
但是更大的总重也导致吃水加深，所以取消了机翼上反角。P6M-2还配备了具有大型天窗的新式座舱盖，改善了视野；晶体管化的斯佩里导航和轰炸系统；空中加油探杆。“海上霸王”的弹舱内还可以安装软管锥套式空中加油套件，可快速改装为空中加油机。
空中加油套件
“海上霸王”是一种来自未来的飞机，其性能表明该机绝不是一个漂亮玩具。飞行员报告说该机操控很好，在低空能飞到0.89马赫。这点非常重要，由于当时雷达制导防空导弹的兴起，低空飞行已经成为轰炸机战略穿透任务的标准战术。为了低空作战，“海上霸王”的机翼被设计得非常坚固，翼根铝蒙皮厚达2.5厘米。相比之下，美国空军的B-47在低空只能飞到0.58马赫，更新的B-52只能飞到0.55马赫。海军吹嘘他们的新水上飞机能在黑海布雷，并声称该机是“一种重要的反潜系统，能够在敌潜艇离开母港后就实施跟踪。”
XP6M-1（左）与P6M-2的三面图对比，可以看到P6M-2取消了机翼下反角，发动机尾喷管也齐平了
到1959年夏已有3架P6M-2完工，海军机组开始进行换装训练，迎接预计1960年初“海上霸王”的服役。此时还有5架飞机在制造中，但是海军开始逐渐削减“海上霸王”的订购数量，先是削减到24架，然后再是18架、8架（一个中队），但最后海军觉得只采购8架也过于昂贵。1959年8月21日海军取消了整个“海上霸王”项目，这引起了巨大的质疑，因为该项目已经花费了4亿美元，并且飞机也不存在问题。实际上“海上霸王”的概念业已过时，海军已经把兴趣转向了更具核威慑力的“北极星”弹道导弹潜艇上了。此外随着“尼米兹”级核动力航母的研制也提上议程，其所配套的A3D“空中勇士”和A3J“民团团员”重型攻击机将拥有更加卓越的核打击能力。
P6M-2起飞雄姿