美国共有164架S-3，其中在服役的有121架，ES-3A型16架，US-3A型5架，另有22架S-3在沙漠中储存。为适应冷战后的环境，S-3的主要任务已由反潜扩大到攻击水面舰艇、空中加油、电子战。为适应作战任务的变化，美国海军已制定服役寿命评估计划，打算把S-3的寿命由13000小时延长到17500小时，使飞机能服役到2015年，与此同时还计划改进其航空电子设备，在其通信导航系统中加装卫星导航接收机。

S-3反潜机是美国第一种装有涡轮风扇发动机的舰载反潜机，其作战任务主要是对潜艇进行持续的搜索、监视和攻击，对己方重要的海军兵力（如航空母舰、特遣舰队）进行反潜保护，改型后可作加油机、反潜指挥控制机和电子对抗飞机。S-3装有两台涡扇发动机和巨大的内部弹舱，机身内塞满了复杂的反潜战设备。

为适应冷战后的环境，S-3的主要任务已由反潜扩大到攻击水面舰艇、空中加油、电子战。为适应作战任务的变化，美国海军已制定服役寿命评估计划，打算把S-3的寿命由13000小时延长到17500小时，使飞机能服役到2015年，与此同时还计划改进其航空电子设备，在其通信导航系统中加装卫星导航接收机。

S-3反潜机机身为全金属半硬壳破损安全结构，机身短粗；机舱位于前部，中部有分隔式武器舱，尾部装有可伸缩的反潜磁异探测器帮助搜寻潜艇。机身有两条平行的纵梁，自前起落架接头处一直伸展到着陆拦阻钩处，弹射起飞和拦阻着舰时通过这两个梁将载荷均匀分布到机身上，此梁在水上迫降或机身着舰时，起保护乘员的作用。

S-3采用上单翼布局，拥有一对大展弦比悬臂上单翼，外段机翼和垂直尾翼可折叠，以便于舰载。悬臂式全金属结构尾翼，垂直和水平安定面皆有后掠角。垂尾向下折，平尾安装角由电操纵，升降舵和方向舵液压作动。

S-3分隔武器舱带有蚌壳形舱门，武器仓和翼下挂架可挂带常规炸弹、深水炸弹、空投水雷、鱼雷及火箭巢等武器，机身腹部的发射管用来发射60个声呐标。

S-3机组成员共4人，分别是前舱的正副驾驶和后舱的战术协调员、声呐员，4人皆备有Escapac I-E零-零弹射座椅。每个座椅皆有一个刚性座椅救生包，当弹射下降时，可以打开给救生船充气。可碎玻璃座舱盖在机身顶部，以便于应急情况下弹射乘员。电风挡雨刷，风挡表面电加热，侧舱盖用空调空气除雾。装有液体排雨系统进一步加强风挡雨刷的作用。

S-3液压收放前三点式起落架。单轮主起落架，向后收入弹舱后面的起落架舱内。双轮前起落架，带有舰上弹射起飞杆，向后收入机身。前轮由液压操纵转向，有液压刹车装置，拦阻钩。

S-3反潜机为了要长时间在海上搜索潜艇，在内翼下吊装低耗油量的两台通用电气公司的TF34-GE-2涡轮风扇发动机，位置比较靠近机身，设计上考虑到可用单台发动机作游弋飞行，以节省油耗。TF34-GE-2涡轮风扇发动机单台推力41.2千牛（4200千克），加速性较好，能在3.5秒内由进场状态加速到95%推力，以保证复飞。可用燃油为7192升，分别放在机翼盒形梁、机身中心线两侧和机翼折叠线内侧的整体油箱内，翼下挂架也可带两个1136升副油箱。

S-3电气系统包括两台75千伏安发电机，供115-120伏400赫交流电。直流电由两台变压整流器供给，输出28伏200安直流电。威廉研究公司的燃气涡轮作辅助动力装置，有一台5千伏安发电机作应急电源，输出115-120伏400赫交流电到重要的交流汇流线，并通过变压整流器输出28伏30安直流电，应急电力仅供在诸如夜间仪表飞行条件下使用。

S-3采用了加雷特公司航空研究分公司的环境控制系统，用发动机放气循环致冷装置进行空调。增压系统压差为0.40-0.54×105帕，在7600米高空可保持舱内高度为1525米的气压，在12200米高空，保持高度为3505米的气压，两台发动机驱动的泵可为液压系统提供动力。

S-3液压系统是两套独立的系统，工作压力为203×105帕，左系统供起落架、襟翼、机翼和尾翼折叠、拦阻钩和武器舱门操纵用。它的第二作用是为主飞行控制系统伺服机构提供动力。右系统通过驱动双腔液压作动筒的一侧来为主飞行控制系统提供动力。

S-3反潜机内部炸弹舱和两个翼下挂架可携带3175千克鱼雷/深水炸弹/炸弹/水雷/导弹。S-3A的分隔式武器舱内备有BRU-14/A炸弹架，可装4个MK36空投水雷，4枚MK46鱼雷，4颗MK82炸弹，2颗MK57或4颗MK54深水炸弹，或者装4颗MK53水雷。BRU-11/A炸弹架安装在两翼下外挂架上，可带SUU-44/A照明弹发射器，MK52、MK55或MK56水雷，MK20集束炸弹，Aero 1D副油箱，或两个LAU-68A、LAU-61/A、LAU-69/A或LAU-10A/A型火箭巢。也可以把TER-7弹射式3弹挂架装到BRU-11/A炸弹架上，能带3个火箭巢，照明弹发射器，MK20集束炸弹，MK82炸弹，MK36空投水雷，或在两翼下带MK76-5或MK106-4训练弹。

S-3反潜机上装备了先进的反潜探测设备和反潜数据处理、控制及显示系统，包括新改进的多用途计算机、AN/APS-116型X频带前视雷达、AN/ASQ-81磁异探测器、SSQ-41声呐浮标系统等。

S-3反潜机A型上的反潜数据处理、控制和显示系统包括：尤尼凡克公司的1832A多用途数字计算机，声学数据处理机，声呐浮标接收机，指令信号发生器和模拟磁带记录器。非声学探测装置包括：AN/APS-116高分辨率雷达，OR-89/AA前视红外扫瞄器，AN/ASQ-81磁异探测器和校正设备，ALR-47被动电子对抗接收机和瞬时频率测量系统。主要的导航设备有ASW-92（V）CAINS惯性导航仪，AN/APN-200多普勒地速系统（DGVS），AYN-5空速/高度计算设备（AACS），ASN-107姿态航向参考系统（AHRS），ARS-2声呐浮标参考系统，APN-201雷达高度表和高度预警系统，ARN-83低频无线电罗盘和ARA-50超高频无线罗盘导航设备，ARN-84（V）塔康和飞机飞行显示和干扰系统（FDIS）。通信设备包括：一台1千瓦ARC-153高频收发机，用于远程通信，两台ARC-156甚高频收发机，AN/ARA-63接收/译码装置，它与舰上仪表着陆系统联用，数据终端设备（DFS），OK-173综合机内通话器，APX-72敌我识别应答器/APX-76A电码选编敌我识别询问器和AN/ASW-25B自动着舰系统通信装置。外挂搜索装置为SSQ-41，R/O（SSQ-47），SSQ-53，卡斯（SSQ-50），迪卡斯（SSQ-62）和BT（SSQ-36）声呐浮标。

S-3B飞机上装AYS-1声音信号处理机，它是普鲁坦斯公司的产品；采用改进了的桑德斯公司的AN/OL-320/AYS数据处理记忆组，它与国际商业机器公司的AN/UYS-1实行一体化；采用改进了的斯巴利·尤尼凡克公司的AYK-10A（V）大气数据计算机，它与“鱼叉”空舰导弹及其它新的控制系统相连接；装有经过改进的电子支援测量系统；还装有赫兹尔坦公司的AN/ARP-78声呐浮标接收机系统，精密回声公司的AN/AQH-7模拟磁带记录仪，丘比克公司的AN/ARS-2声呐浮标参考系统和得克萨斯仪表公司AN/APS-137（V）Ⅰ雷达。同时采用反向合成孔径雷达技术和经过改进的古德伊尔公司的AN/ALE-39箔条弹/红外曳光弹撒布系统；装有国际商业机器公司的AN/ALR-76电子支援系统，供携带麦克唐纳·道格拉斯公司“鱼叉”远距空舰导弹的设备，供将来使用先进导航和通讯系统（包括全球定位系统和联合战术信息分配系统）的设备。

1983年，美国海军开始着手WSIP武器系统改进计划，至1992年将116架S-3A改进为S-3B型。主要是换装新型雷达系统及加装AGM-84“鱼叉”反舰导弹。S-3B自1987年服役，主要装载的武器有MK46/50对潜鱼雷、火箭炮等。在海湾战争中，S-3B还使用MK.82爆弹，摧毁伊军的地面目标。

2003年3月，S-3B在伊拉克战争中首次实战发射了一枚激光制导导弹。3月25日，S-3B飞机和两架F/A-18C共同执行了对时间敏感目标的联合攻击。在攻击中，一架F/A-18独立承担攻击任务，另一架用目标激光器对目标进行激光照射，引导S-3B发射AGM-65E（Maverick）空地导弹，摧毁目标。

2005年，美国海军首次使用S-3B发射波音公司的SLAM-ER（反应增强型防区外对陆攻击导弹）导弹，成功击中185千米外的目标。这使得S-3B获得了远程精确对地打击能力。

2003年5月1日，美国总统布什坐在一架海军S-3B飞机的副驾驶座上，降落在加州外海的航空母舰林肯号甲板上之后进行了演说。

2003年11月，美国海军官员称该军的两个S-3B中队将于2004年春季撤消，如此同时也开始该老龄飞机的退役过程。海军到2009年退役全部103架S-3B。S-3B飞机退役后，该机的空中加油任务将由波音公司的F/A-18E/F承担。

2006年5月，NASA授予波音公司一份竞标获胜合同，将改装一架S-3B飞机的通信、导航与电子系统。NASA从美国海军获得一架S-3B用于满足NASA格林研究中心的研究需要。该合同标志着自海军宣布决定退役机队以来S-3B首次用于非军事用途。这是继波音和海军达成协议2000年到2005年成功开展S-3B改装项目后的又一S-3B改装合同。NASA升级项目包括安装无线电面板和导航设备，如气象雷达、商用指点标和新的应答机。

2006年6月，美海军称，夜间低空导航和瞄准红外系统（LANTIRN）传感器吊舱正在美国“企业”号航母的舰载飞机S-3进行试验。LANTIRN为飞机提供向舰艇传送的实时视频、前视红外和记录的智能视频信号，将来还要增加激光照射功能。试验中，吊舱安装在机翼的吊装架上，由一位海军飞行官操纵。LANTIRN使飞机能密切观察“企业”号航母，并攻击小组附近船只。进行此次试验的VS-32飞行中队的马特·拉塞尔陆军少尉说：“它为我们提供战区外工作和远距观察船只的能力。LANTIRN的两大优势是，使我们在更远的距离观察到细节，清晰度非常出众。”“企业”号攻击小组正在第五舰队750万平方英里的工作区内（包括部分印度洋、阿曼海湾、红海和波斯湾）航行，小组的其他舰艇有快速战斗支援供给舰T-AOE-6、护卫舰FFG47、制导导弹巡航舰CG55、制导导弹驱逐舰DDG74和攻击潜艇SSN757。

2016年1月12日，美国海军最后两架S-3B海盗反潜机编队飞行在加利福尼亚州文图拉郡海军航空站上空。此次飞行是这两架S-3B在役的最后一次飞行，落地后它们将退出现役。S-3反潜机退役后，其承担任务由P-3C巡逻机、SH-60直升机和F/A-18E/F战斗机接管。

S-3A

S-3A是第一个批量生产的型号。该型号采用AN/ALR-47型ECM电子战系统，具有ESM/ELINT/RWR （电子支援/电子情报收集/雷达侦测）3种功能。ESM电子支援测试系统用于主要是用於潜水舰的探测及识别，ELINT电子情报收集系统能判断无线电辐射的种类及来源，RWR雷达侦察系统能分析敌方无线电的威胁度，进而发出响应警报。

S-3A机上反潜数据处理、控制和显示系统包括：尤尼凡克公司的1832A多用途数字计算机，声学数据处理机，声呐浮标接收机，指令信号发生器和模拟磁带记录器。非声学探测装置包括：AN/APS-116高分辨率雷达，OR-89/AA前视红外扫瞄器，AN/ASQ-81磁异探测器和校正设备，ALR-47被动电子对抗接收机和瞬时频率测量系统。主要的导航设备有ASW-92（V）CAINS惯性导航仪，AN/APN-200多普勒地速系统（DGVS），AYN-5空速/高度计算设备（AACS），ASN-107姿态航向参考系统（AHRS），ARS-2声呐浮标参考系统，APN-201雷达高度表和高度预警系统，ARN-83低频无线电罗盘和ARA-50超高频无线罗盘导航设备，ARN-84（V）塔康和飞机飞行显示和干扰系统（FDIS）。

S-3A机被设计成一种高效运载平台，因此采用上单翼常规气动布局和翼下发动机吊舱，是一种非常紧凑的飞机，看起来像普通的民用航空器。S-3安装的是GETF34-400型涡扇发动机，全长2.54米，最大直径1.33米，采用固定喷嘴，推力为41.3千牛（4210千克）。该发动机是A-10使用的TF34的衍生型。TF34具有充沛的动力和良好的燃料经济性，对于S-3和A-10来说都是非常适宜。其加速性较好，能在3.5秒内由进场状态加速到95%推力以保证复飞，这一点对于舰载机来说是一项攸关事故率的关键技术指标。航母搭载的舰载机联队编制是高度紧凑的，对出勤率有相当严苛的要求。S-3A早期生产型采用的TF34-2型引擎在满足推力要求的同时（推力基本相当），就存在可靠性不足的问题。

US-3A、KS-3A、ES-3A

S-3A停产后，所有制造工装都暂时封存。1980年初，美国海军对通用运输型US-3A和加油机KS-3A的验证型进行了鉴定试飞。1982年有三架早期生产的S-3A型飞机被改装成了US-3A型。此后发展了US-3A 通用运输型，KS-3A加油机型，ES-3A电子侦察型。1984年，为了研究KS-3A专用空中加油机的替代方案，用一架S-3A飞机在左机翼下携带可卸式空中加油设备吊舱作了试验。采用这种技术可以从加油机的标准内部油箱和右翼下的外挂油箱输油而不影响加油机本身执行多种任务的能力。这种技术有可能在实际中被采用。

S-3B

1981年8月18日，洛克希德公司宣布从美国海军航空系统司令部得到为美国海军S-3A“北欧海盗”飞机进行机载电子系统改造的全尺寸工程研制合同。最初经费为1450万美元。接着又与美国海军签订了由洛克希德公司加利福尼亚分公司研究制订S-3A武器系统改进计划的规范，改造后的飞机定名S-3B。改造工作包括增加声音情报处理能力，加强电子支援测量能力，采用更加先进的雷达处理技术，安装新的声呐浮标遥测接收机系统，以及为携带“鱼叉”导弹所需的设备。其中第一架于1984年9月13日开始进行飞行试验，第二架飞机于1985年2月加入该项研究计划，飞行试验于1985年8月完成并于10月重新交付给美国海军。在经过海军航空试验中心3个月的技术鉴定后，这两架S-3B飞机于1986年3月开始6个月的作战适用性评定。

S-3B飞机上装有AYS-1声音信号处理机；采用改进了的桑德斯公司的AN/OL-320/AYS数据处理记忆组，它与国际商业机器公司的AN/UYS-1实行一体化；采用改进了的斯巴利·尤尼凡克公司的AYK-10A（V）大气数据计算机，它与“鱼叉”空－舰导弹及其它新的控制系统相连接；装有经过改进的电子支援测量系统；还装有赫兹尔坦公司的AN/ARP-78声呐浮标接收机系统，精密回声公司的AN/AQH-7模拟磁带记录仪，丘比克公司的AN/ARS-2声呐浮标参考系统和得克萨斯仪表公司的AN/APS-137（V）Ⅰ雷达。同时采用反向合成孔径雷达技术和经过改进的古德伊尔公司的AN/ALE-39箔条弹/红外曳光弹撒布系统；装有国际商业机器公司的AN/ALR-76电子支援系统，供携带麦克唐纳·道格拉斯公司“鱼叉”远距空舰导弹的设备，供将来使用先进导航和通讯系统（包括全球定位系统和联合战术信息分配系统）的设备。

S-3反潜机担负航母战斗群远程反潜作战的重任，成为航母舰载机联队中不可或缺的组成要素。S-3所担负的反潜巡逻任务对于美国航母战斗群的重要性几乎同F-14“雄猫”所担负的远程截击任务同样重要，而作为一种有效的多用途平台S-3及其各种改型还执行着多种必不可少的任务，从根本上提高了美国航母战斗群的整体作战能力。研究这样一种看似寻常普通、默默无闻的舰载机，无疑有着十分重要的意义和价值。（空军之翼 评）