U-2R改进型
1968年尺寸放大并经过大幅改进的U-2R开始服役，该机在设计阶段就考虑了能在“小鹰”级航母上起降，所以具有可拆装的尾钩和扰流板。U-2R的翼展增加到30.5米，所以1.8米长的翼尖可以折叠以适应航母升降机。
1969年9月初，G分遣队来到新泽西州的莱克赫斯特海军航空站，在这里的模拟甲板上对U-2进行为期两天的模拟着舰测试。U-2R的着舰特性远好于U-2G，这要归功于该机的50度下偏襟翼。此外，U-2R的普惠J75发动机的转速也更高，响应更迅速。
1969年11月21日是U-2R上舰测试日子，天气晴朗但海况相当高。比尔·帕克驾驶U-2R飞向航母，开始了第一次进近。他选择了72节（133公里/小时）的进近速度，甲板风是20节（37公里/小时）。与早期的U-2G飞行员一样，由于没有攻角表，帕克在进近中只能依靠空速表指针。当帕克接近航母上，他拉动手柄放下尾钩，但什么也没有发生，有人忘了在他起飞前取下尾钩锁定销。他返回机场快速解决了这个问题，很快就飞回航母。他成功完成了两次着舰，以及一次轻重量和一次大重量起飞。在帕克看来，尾钩可有可无。
1969年11月，U-2R的首次上舰测试
试飞员完成首次着舰后，4名中情局飞行员也各自完成了两次复飞、四次触舰复飞和4次着舰。U-2R还被从机库拖进拖出，验证飞机的尺寸是否合适。中央情报局的飞行员现已获得上舰资格，准备好了用全新的U-2R执行作战任务。
U-2R的舰载起降比U-2G更容易
但大多数海军官员反对U-2占据其航母的宝贵甲板空间，只有一些海军航空兵官员对把U-2作为海上监视飞机或舰载机联队的数据中继平台感兴趣。因此当G分遣队在1970年7月再次前往圣地亚哥的“小鹰”号航母进行上舰资格复核时，一个高级海军军官代表团从华盛顿特区赶来观察。
尾声
G分遣队在1974年被解散，中情局把4架U-2R移交给美国空军。1964年侦察法国核试验场的任务成为U-2的唯一一次从航母起飞的侦察任务。用U-2执行海上监视任务的想法在20世纪70年代末死灰复燃，但这次U-2是从陆地基地起飞，此时中情局已经不再操作U-2。