在KC-130F上舰试飞一年后，格鲁门公司在E-2预警机基础上研制的C-2原型机在1964年11月18日首飞，首批生产型飞机于1964至1968年交付。从此，C-2成为美国海军标准的COD飞机。在水面舰船上操作C-130的话题在2004－2005年美国海军发展海事准备舰概念时又一次被提起。但是仍被认为不切实际。
极富冒险精神的美国海军没有让C-130上舰，对我国应有借鉴意义。航母使用机体庞大的飞机将减少舰载机搭载数量，使航空巡逻区域减少、巡逻机密度下降，容易形成战斗力的空缺。舰载预警机、反潜机的最大要求是尽可能小，如果说运-7充当舰载飞机，就相当于让ATR42/72、F.27/福克50改装的中型海上巡逻机上舰。这样，是不适合在舰上操作的。
这架上舰的KC-130F并没有安装尾钩
U-2上舰
U-2高空侦察机由洛克希德公司研制，是在冷战时期非常活跃的一型远程高空侦察机。1960年5月1日，一架美国U-2侦察机在苏联境内被击落，飞行员佛朗西斯·加里·鲍尔斯中尉被俘。从此，U-2成为了臭名昭著的间谍飞机的代名词，各国避之唯恐不及。美国要想劝说外国政府提供基地、甚至过境飞行就变得更为困难，让U-2飞机上舰的计划得到重视。
1963年8月，美国海军“小鹰”号航母载着一架未改装的、隶属于美国海军研究局的U-2C离开圣迭戈的北岛海军航空站。
需要说明的是，U-2展弦比特别大的机翼利于在航母上起降；而自行车式起落架却不利于在航母上降落。迄今为止，在舰载飞机当中，只有“海鹞”及“鹞”垂直短距起降系列飞机采用自行车式起落架。
试飞前，U-2C被拉到“小鹰”号航母的斜角甲板上，以确定对其起飞降落来说是否有足够的空间。由于U-2具有滑翔机一般的升力特性，以致当30节的风扫过甲板时，地勤人员费了九牛二虎之力才没让飞机被吹走。得益于J57涡喷发动机强大的动力和强劲的甲板风，经验丰富的试飞员鲍勃·舒马赫只用了航母可用甲板长度的三分之一就升空了。此次试飞，舒马赫共进行了三次低空通场，速度在75~78节之间，以探索飞机的低空操纵性。在第三次通场中，飞机还轻轻地接触了一下甲板。之后，约翰逊及其臭鼬工程队的工程师立即动手对U-2进行必要的改装。改装后的飞机被赋予U-2G的编号。约翰逊在两个机身起落架之间为其加装了拦阻钩，这个位置靠近发动机舱隔框和机翼连接点。相应地，U-2尾部得到了加强，主机体向后延长了三个纵梁，以适应飞机着舰时强大的冲击载荷。为了上舰，U-2付出的代价是结构重量多出157千克。
正在着舰的U-2G
与起飞相比，U-2在航母甲板上的降落要难得多。在“小鹰”号航母上的通场试飞表明，如果U-2想精确地降落在甲板阻拦索附近，就必须克服巨大的机翼变形。为此，凯利·约翰逊在伯班克的低速风洞试验了各种方案，以减少机翼的变形和着陆速度。最后，他为机翼安装了扰流板，并要求飞行员将襟翼的偏转角度，从30°增加到45°。
1964年2月，U-2G在爱德华兹空军基地的陆上航母着陆训练场进行试飞。鲍勃·舒马赫先后遭遇了机体振动、失速、水平尾翼摆动等情况。当臭鼬工程队解决这些为题后，爱德华兹空军基地G支队的飞行员开始在着舰指挥官（LSO）约翰·哈勃的帮助下进行陆上着舰训练。2月29日，舒马赫驾机从爱德华兹空军基地飞往位于圣迭戈的“突击者”号航母。当他驾机临近飞行甲板时，着舰区出现湍流，不得不进行调整。当他第4次进行通场飞行并将拦阻钩放下试图着舰时，相同的情况又出现了。由于着舰速度太快，并且位置有点高，使得U-2G主起落架猛烈撞击甲板，然后又高高地弹了起来。这时，飞机上的拦阻钩钩住了第三根阻拦索，前起落架因而又一次重重地落到甲板上。这次降落使U-2G飞机的部分结构遭到破坏。经过简单维修后，舒马赫于次日驾机离开“突击者”号航母飞往伯班克进行进一步维护。臭鼬工程队进一步加强了U-2G起落架的结构强度，并对机身予以加固。
准备起飞的U-2R。该机正在接受起飞前的各项检查，翼下辅助起落架（红色弯曲物）和翼尖下垂的滑橇清晰可见。担负救援与摄像工作的“海妖”直升机已经升空待命
当损坏的U-2G重新修复后，大多数参与该计划的中情局飞行员在1964年3月获得了在航母上起降的资格。就在U-2G刚刚具备舰上起降能力时，中央情报局就迫不及待地要将其投入到战略侦察当中去。不过这个侦察目标并非苏联，而是法国在法属波利尼西亚穆鲁罗瓦环礁的核试验场。特别事物办公室副主任吉姆·坎宁安为此制定了一个代号“鱼鹰”的空中侦察计划。由于这个在太平洋中部新建设的核试验场距离任何陆上机场都有数千千米，因此，此次侦察是展示舰载型U-2G技战术优势的绝好机会。
坎宁安的这个计划得到了美国情报委员会的批准。为执行此次任务，“福莱斯特”级“突击者”号航母需要航行4800多千米，直抵太平洋深处的任务区。当所有事情都安排妥当后，U-2G飞机的全套后勤装备和维护人员登上了位于圣迭戈的“突击者”号航母。该航母及其护航舰只慢慢收起锚链，向太平洋深处驶去。1964年5月19日，当航母距离目标区约1400千米时，U-2G以最大的航程任务载荷起飞，它的侦察行动覆盖了太平洋1600千米的海区和岛礁。飞机成功返回后，中情局认为需要进行进一步的侦察，于是又制定了第二个计划。5月22日，U-2G再次从“突击队”号航母上起飞。U-2拍摄的照片显示，法国将在一年内全面生产核武器。
由于期望更多进行从航母上起飞的侦察活动，项目指挥部认为需要有4架U-2G。1964年中期，当另外两架飞机从美国空军转过来时，这些飞机也接受了起落架、机体结构加强以及增加拦阻钩等改进。此外，还从美国空军转来4名新飞行员。而当新飞行员由美海军负责用T-2飞机进行培训时，G支队的飞行员则使用U-2G在北部基地进行模拟着舰训练。那里建有一个模拟甲板系统（绰号“镜子甲板”），能够模拟“小鹰”号和“突击者”号航母的甲板设施和设备。
在一次代号为“蓝鸥Ⅱ”的行动中，G支队飞行员再次获得在航母上起飞执行任务的机会。1967年2月，执行这次任务的“小鹰”级“星座”号航母离开圣迭戈。这个任务原计划是飞越战火日益临近的中东，侦察以色列和阿拉伯部队的部署情况。由于部署的是具备航母起降能力的U-2G，因此指挥部有更大的选择余地。如果有必要，飞机可以从位于地中海的“萨拉托加”号航母上起飞或者降落。后因事态发展，U-2遗憾地错过了这次机会。
U-2R在“美国”号航母上降落 1969年11月21-23日，两架较大和较重的U-2R飞机在弗吉尼亚海岸边的“美国”号航母上进行了飞行试验。在试飞期间，该机配备有拦阻钩。除了正常的在翼下安置辅助起落架外，在翼尖下垂的端板下面，还安装有滑橇。前空军战斗机飞行员、洛克希德公司高级试飞员比尔·帕克经过简单的训练后，在“美国”号航母上进行了飞行试验。
从1963年8月实施“鲸鱼的传说”计划开始，在此后的10年间，共有超过17名的飞行员驾驶U-2飞机在航空母舰上起降，但其中只有一次真正的侦察行为成为现实。
XC-142A四发倾转机翼飞机
美国海军除了在航空母舰上试验性地进行了四发飞机KC-130F的起降外，还进行了另外两种四发飞机在航母上的起降试验，其中之一便是XC-142A四发倾转机翼研究机。顾名思义，就可以知道该机是一种短距起降（V/STOL）飞机。在这之前，美国及其他一些航空工业发达国家一直在探索研究这种飞机。而美国海军第一次接触，并在航空母舰上操作的第一种短距起降飞机，即是XC-142A战术运输机。1966年5月，一架XC-142A在“本宁顿”号（CV-20）航母上进行了50次起降，44次为短距离着陆，6次为垂直起降。该机比美国海军陆战队的AV-8A“鹞”式足足早了5年在水面舰艇上飞行。除了“本宁顿”号，XC-142A也曾经从两栖战舰上起飞。
降落后的XC-142A，空中悬停者为担负救援任务的“海王”直升机
XC-142A是凌·特姆科·沃特公司接受NASA委托研制的一种四发运输机，总共制造了5架。这种飞机最引人注目的本领就是它能通过改变机翼的安装角而垂直起降。在XC-142A出现之前，该公司研发的F-8舰载战斗机的机翼安装角即可以在一定范围内调节。XC-142A为双座、四发、单垂尾、上单翼的气动布局，机身截面呈矩形，全机长17.71米，翼展达20.6米的上单翼安装在机身上面。由于在翼下吊装4台涡桨发动机，显得机翼较短。尾翼为十字形结构，在机身尾锥靠上处有一水平安置的尾桨。为了扩大主轮距，在机身两侧各有一个主起落架整流罩。主起落架支柱较长，直接和机身两侧相连。和现在的V-22“鱼鹰”倾转旋翼飞机不同的是，XC-142A是通过偏转机翼的安装角度带动发动机随之运动，而“鱼鹰”则是机翼不动，而发动机可以从水平状态一直过渡到垂直状态。XC-142A具有能旋转至与水平成100°角的倾转机翼，这样就能进行垂直飞行。XC-142A空重10270千克，在STOL状态的最大起飞重量为20227千克，有效载重为3336千克。XC-142A的速度范围为最小56千米/小时，最大644千米/小时。根据设计目标，定型后C-142的航程为4827千米，作战半径为756千米，能运载32战斗人员或3631千克的货物。
在舰尾处准备着舰的XC-142A。为了降低飞行速度，机翼安装角、襟翼和全动式水平尾翼皆有变化 XC-142A曾经做过多次成功的验证飞行，有些还是针对民用项目进行的。但是由于设计过于复杂，加之存在前述一些缺陷，未能得到美国联邦航空局（FAA）的适航认证。在一次低速飞行中，尾桨传动轴损坏，导致伤亡事故，该机未能进一步研制下去。
QSRA低噪音短程研究机
自从航空母舰诞生以来，在其上面服役的飞机、直升机多为双方或单发飞行器。在其上面起降过的四发飞机，除了前文介绍过的KC-130F和XC-142之外，还有一架就是低噪音短距起降研究机（QSRA）。
QSRA上所用的主要技术是动力升力技术。NASA早在20世纪50年代就开始研究动力升力技术。试验中，QSRA表现出了远好于普通运输机的低速和起落性能。到1981年底试飞结束，累计试验500小时。苏联曾尝试以安-72为基础改装舰载预警机，安-72也采用了类似QSRA飞机的动力升力技术。
QSRA在“小鹰”号航母上进行飞行测试 1980年7月10日，QSRA在圣迭戈海岸附近的“小鹰”号航母上进行了飞行测试。由一名海军飞行员及两名NASA飞行员组成的特别试飞小组，驾驶飞机进行了37次接舰复飞和16次完整的起飞和着舰。在着舰过程中，没有采用拦阻钩，起飞过程中也没有采用蒸汽弹射器。