12 lutego 2013 r. Pentagon zaaprobował rozpoczęcie produkcji wielkoseryjnej E-2D. US Navy zaplanowała zakup 75 egzemplarzy. Całość zamówienia Northrop Grumman ma zrealizować do 2024 r., przy tempie produkcji 5-6 egzemplarzy rocznie.

Marynarka wojenna Stanów Zjednoczonych (US Navy) przystąpiła do wprowadzenia do służby samolotów wczesnego ostrzegania i kontroli powietrznej bazowania pokładowego Northrop Grumman E-2D Advanced Hawkeye wyposażonych w sondę do pobierania dodatkowego paliwa w powietrzu. Modyfikacja ta istotnie przyczyni się do zwiększenia możliwości amerykańskiego lotnictwa pokładowego.

Northrop Grumman E-2 Hawkeye jest najdłużej nieprzerwanie produkowanym samolotem w historii amerykańskiego lotnictwa wojskowego. Różne wersje E-2 pozostają w służbie od stycznia 1964 r., kiedy to pierwszy E-2A znalazł się na wyposażeniu dywizjonu powietrznego wczesnego ostrzegania VAW-11 stacjonującego w bazie marynarki wojennej NAS North Island w Kalifornii. Od tego czasu przez pokłady amerykańskich lotniskowców przewinęły się wersje: E-2A, E-2B, E-2C (Group 0, I, II), E-2C+ oraz E-2C Hawkeye 2000.

W powietrzu pierwszy egzemplarz E-2D, który został wyposażony przez firmę Northrop Grumman w sondę do zaopatrywania się w dodatkowe paliwo w locie.

Pierwsze samoloty E-2C Group II zaczęły wchodzić do służby w czerwcu 1992 r. Ogółem Northrop Grumman dostarczył marynarce wojennej 50 egzemplarzy w tej wersji. E-2C Group II wyposażone zostały m.in. w stację radiolokacyjną wczesnego ostrzegania i kontroli powietrznej AN/APS-145 ARPS (Advanced Radar Processing System). Radar o maksymalnym zasięgu 550 km jest zdolny do śledzenia ponad 2 tys. celów i prowadzenia operacji przechwytywania dwudziestu z nich. W połowie lat 90. rozpoczął się program modernizacji egzemplarzy wykonanych w standardzie Group II do wersji E-2C+ (Group II Plus). Był to wstęp do szerszej modernizacji nazwanej Hawkeye 2000. Pierwszy egzemplarz E-2C Hawkeye 2000 został oblatany 11 kwietnia 1998 r.

Model ten został wyposażony w m.in. w system transmisji danych taktycznych CEC (Cooperative Engagement Capability), system łączności satelitarnej AN/USC-42 Mini-DAMA SATCOM oraz nowe, ośmiołopatowe, kompozytowe śmigła typu Hamilton Sundstrand NP2000. System CEC jest w pełni kompatybilny z systemem bojowym AEGIS instalowanym na okrętach marynarki wojennej. US Navy zamówiła 21 egzemplarzy Hawkeye 2000. Ich dostawa rozpoczęła się w październiku 2001 r. Ostatni samolot Hawkeye 2000 został przekazany amerykańskiej marynarce 30 września 2009 r., i był to ostatni wyprodukowany E-2C w historii.
Już na początku lat 2000. marynarka wojenna rozpoczęła planowanie wdrożenia kolejnej wersji samolotu oznaczonej jako E-2D Advanced Hawkeye. Docelowo model ten miał zastąpić wszystkie użytkowane E-2C. Pomimo, że E-2D zewnętrznie przypomina E-2C, to praktycznie został zbudowany od podstaw. Samolot otrzymał m.in. następujące komponenty awioniki i wyposażenia:

• stacja radiolokacyjna AN/APY-9 MESA (Multi-role Electronically Scanned Array) o maksymalnym zasięgu wykrycia w granicach 600 km;
• trzy 17-calowe wyświetlacze wielofunkcyjne w kokpicie sprzężone ze zintegrowanym systemem wyświetlania danych nawigacyjnych i sytuacyjnych INCDS (Integration Navigation, Controls and Displays System);
• nowe stanowiska obsługi radaru z trzema 20-calowymi, kolorowymi wyświetlaczami wysokiej rozdzielczości;
• nowy komputer misji zdolny do przetwarzania 3 tys. wskazań radaru na sekundę;
• oprogramowanie rozszerzone o dwa miliony linii kodu;
• zmodernizowany system przeciwdziałania elektronicznego (ESM);
• zmodernizowany pakiet łączności radiowej: HF, V/UHF, TACAN, MIDS Voice, Link 11, Link 16, AN/ARC-210 SATCOM, cyfrowy interkom (ICS);
• zintegrowany i scentralizowany system diagnostyczny samolotu;
• systemy (hardware, software) o tzw. otwartej architekturze pozwalającej na ich łatwą modernizację;
• sterowane cyfrowo silniki Rolls-Royce T56-A-427A o mocy 5100 KM (maks. 5450 KM z czasową rezerwą mocy) z nową przekładnią redukcyjną i wałem śmigła.

Stacja radiolokacyjna AN/APY-9 posiada obrotową antenę talerzową, która jest jednocześnie anteną ze skanowaniem elektronicznym (AESA). Radar działa w trzech trybach pracy: AAS (Advanced AEW Surveillance), ESS (Enhanced Sector Scan) oraz ETS (Enhanced Tracking Sector). Tryb AAS zapewnia klasyczne skanowanie przestrzeni w zakresie 360 stopni, tryb ESS dodaje możliwość elektronicznego skanowania wybranego sektora przestrzeni (skupienia wiązki), a tryb ETS umożliwia elektroniczne śledzenie celów nawodnych i naziemnych w wybranym sektorze.

W przeciwieństwie do starszych wersji, obydwaj piloci samolotu E-2D mają możliwość przeglądania na interaktywnych wyświetlaczach w kokpicie wskazań radaru, systemu identyfikacji „swój-obcy” IFF oraz systemów transmisji danych Link 16 (JTIDS/CEC). Dzięki temu jeden z pilotów może pełnić rolę czwartego operatora taktycznego (T4O – Tactical 4th Operator), pomagając lub odciążając w pracy trzech „etatowych” operatorów pokładowej stacji radiolokacyjnej (RO, ACO oraz CICO).

Oblot E-2D miał miejsce 3 sierpnia 2007 r. Pierwsze lądowanie E-2D na pokładzie lotniskowca, którym był USS Harry S. Truman, miało miejsce 4 lutego 2010 r. Do końca 2011 r. US Navy otrzymała sześć egzemplarzy przeznaczonych do wstępnych testów operacyjnych i oceny konstrukcji (IOT&E). Do lutego 2013 r. przeprowadził je dywizjon testowy VX-1. Testy miały miejsce w bazach marynarki: Patuxent River, Point Mugu, Fallon oraz bazach sił powietrznych: Nellis, Eglin i Holloman.