1959年3月11日，原型机HSS-2试飞，1961年9月开始在海军舰队中服役，1962年2月5日，公司一架S-61创造了时速339千米的直升机世界记录。1962年4月，空军开始试用HSS-2，后成为CH-3B，11月，空军正式采用。1965年3月6日，一架SH-3A以直线距离3405千米的成绩，飞出了横越北美大陆的直升机新记录。
H-3是应美国海军1957年新兵器系统中反潜直升机项目要求研制的，具有全天候作战能力，可载2名声纳员，携带声纳设备、深水炸弹和可制导鱼雷等共计380千克的装备品，作4小时以上的海上搜潜攻潜作业。
H-3在机身顶部并列装备2台1050当量马力的T58型涡轮轴发动机，驱动由5叶旋翼及5叶尾桨组成的旋翼系统，这在直升机史上当属首次。机身为矩形截面，腹下为船身造型，可随时降落于海面，为此，机身左右各设浮筒一具，以增加横侧稳定性。后三点起落架可收入浮筒及机身尾部，因此H-3又是一架两栖直升机。机身侧面设有大型舱门，机舱内可放搜索设备或人员物资、机外吊挂能力为3630千克。H-3属于带尾桨的单旋翼直升机。
由于H-3载重量大、速度快，因此空军也予以订购，用于空运补给、救生及前线支援飞行。
