1951年马丁公司对“马林鱼”进行了改进，设计出P5M-2/Model 237B，首机于1954年4月29日首飞。P5M-2具有独特的T形尾翼，后面安装了MAD探测杆。该机增加了内油，总重增加了超过5500千克，换装2760千瓦（3700马力）的R-3350-32WA发动机。降低了船首以减少溅浪，这也改善了乘员的舒适性。
VP-40中队的P5M-2S，座舱后面增加了鼓包
美国海军最终接收了103架P5M-2，法国海军获得了10架，用于在西非达喀尔外海执行巡逻任务。50年代末美国海军的P5M-2同样接收了现代化升级，编号P5M-2S。有几架P5M-2S在60年代中期在尾部加装了一台喷气式助推发动机，并进行了测试。
打开发动机舱后弹舱的P5M-2
法国海军的P5M-2
1956年美国海岸警备队接收了4架全新的P5M-2G搜救机，同样在1960年移交给海军，改为P5M-2T教练机使用。
美国海岸警备队的P5M-2G搜救机
50年代中期马丁公司还研制了“马林鱼”的4发型——P5M-3/Model 290，随后编号改为P7M-1/Model 313，该机增加了一台用于附面层控制系统的喷气式发动机，可缩短起飞距离。1956年马丁公司制造了一架P7M-1/Model 313全尺寸模型，但研制工作也到此为止了。
P7M-1/Model 313全尺寸模型
P7M Submaster三面图
日本新明和公司在研制PS-1水上飞机时借鉴了马丁的附面层控制系统，他们改装了一架格鲁曼“信天翁”水上飞机，装上了为PS-1设计的附面层控制机翼
1962年美国三军统一飞行器编号规则，P5M的编号有如下改动：
P5M-1: P-5A（基本型）
SP-5A（反潜型）
TP-5A（教练型）
P5M-2: SP-5B
美国海军的“马林鱼”在越战中执行了海岸巡逻任务，1965年大多数退役，1967年美国海军的最后一架飞船，一架“马林鱼”退役。法国海军的“马林鱼”一直服役到1974年，法国退出北约后把飞机还给了美国。
美国海军的“马林鱼”在1967年前全部退役了
“马林鱼”是马丁公司最后一种大规模生产的飞船，也是北约国家装备的最后一种飞船。P5M存世不多，在佛罗里达州彭萨科拉的美国海航博物馆保存着一架“马林鱼”。
P5M-2三面图性能参数（P5M-2）
翼展 36.02 m
翼面积 130.6 m²
长度 30.66 m
高度 9.97 m
空重 22,900 kg
最大起飞重量 38,555 kg
最大速度 400 KPH
实用升限 7,315 m
航程 3,300 km
迈向喷气时代——P6M“海上霸王”
二战时，美国海军就使用潜艇为水上飞机部队提供补给，取得了一定的成功。二战后美国空军成立的战略司令部（SAC），负责战略轰炸机的核打击任务。美国海军也想抢夺核打击任务，从而在有限的军费蛋糕中获得更大的份额，于是想组建自己的战略打击能力来和美国空军抗衡。
一开始海军想研制可以起降舰载战略轰炸机的“合众国”级超级航母，但1949年被取消。海军航空局于是转向另一个方案——水上飞机打击部队（SSF），装备大型喷气式水上战略轰炸机，实施核打击任务，当然也可以执行轰炸、侦察、布雷等任务。其中布雷任务也相当重要，可以阻断苏联海军通向公海的航路。水上飞机的部署也非常机动灵活，可在海上通过水上飞机勤务船甚至是潜艇来获得补给。
1951年4月美国海军向工业界发布方案征求书，要求SSF水上飞机的载弹量为13600千克，并且可从水上基地起飞攻击2400千米之外的目标。低空冲刺速度0.9马赫,船形机身的强度必须能使用开放海域的海况。康维尔和马丁这一对老冤家都提交了方案。
马丁的方案除了水上轰炸机外，还提出了为其进行补给的水上运输机
当然，也有潜艇补给方案
马丁该公司的设计队伍有以下骨干：马丁先进设计部主任和航空工程师乔治·特林布尔，流体动力学家J·D·皮尔森，空气动力学家J·L·德克尔。他们先以P5M“马林鱼”为设计起点，先是修改船形机身，把长宽比增加到15:1，兼顾的水面和空中的阻力。XP5M-1原型机被用于测试新船形机身，公司编号Model 270，机身下两片水襟翼也兼做空中减速板。
用于验证P6M船身设计的Model 270
最后马丁公司的Model 275方案获胜，不过康维尔也不是一无所得，他们负责研制为水上轰炸机护航的水上战斗机，最终发展处F2Y“海标枪”。1952年10月31日海军订购了两架XP6M-1原型机，外加一篇战略研究论文。很快海军又订购了6架YP6M-1预生产型和24架P6M-2生产型。不过马丁公司并没有按照传统为该机取名，绰号为“海上霸王”（Seamaster，也译作海马）。
制造中的XP6M-1原型机
XP6M-1原定安装一台寇蒂斯-莱特的涡喷/冲压混合式喷气发动机，但是该发动机遭遇研发问题，所以换装4台艾利森J71-A-4涡喷发动机，单台最大加力推力5900千克。发动机成对安装在翼根上方的发动机短舱中。J71是J35轴流式涡喷发动机的发展型号，也被共和F-84“雷电喷气”采用。而J35原本是通用电气研制的TG-180，由艾利森公司按许可证生产。
艾利森J71-A-4涡喷发动机