1954年，C·L·約翰遜（當時的洛克西德飛機製造公司的總工程師，現在已經和馬丁·貝克飛機製造公司合並，更名為洛克西德·馬丁，簡稱洛馬。）按照美國空軍的意思要在高空實驗一些飛機發動機和電子裝置係統。這些數據將用於當時洛克西德公司為空軍研製的最先進的戰鬥機——F104“星”式高空高速截擊機的改進上。為了更好的執行這個計劃，約翰遜專門設計出一種可以長時間停留在高空的觀測飛機，並把這種飛機叫做“實驗2號”或著“U——2”。事實上，當時誰也不知道這種隻是為了取得數據才倉促研製的一款飛機，後來竟然“臭名遠揚”。
    從原始設計看，U——2實際上是一種裝有渦輪噴氣發動機的高空動力滑翔機。由於這種飛機具有很長的雙翼、特殊材質的輕量級機體結構、並使用特種燃料，使它能夠在超過2萬米以上的高空以900公裏/小時的速度長時間的飛行。飛機的第一批生產型是在洛克西德公司的實驗部門用全手工製作的，一共七架，於1955年初首次升空進行試驗。當時飛機的結構淨重量是8。85噸，機身內部油箱可以攜帶大約1000美製加侖的特種燃料，再加上長長的機翼根部所掛載的兩個副油箱，最大航程超過6000公裏。
    最初的U——2飛機使用的是“普拉特·惠特尼”引擎製造公司的渦輪噴氣發動機，並使用一種摻加有特殊成分的專用輕質燃料。製造這種專用航空汽油的成本驚人的高，它的沸點是165℃，比當時普通噴氣式飛機燃料的沸點高一倍。對於需要在高空進行長時間飛行的飛機來說，高沸點是非常重要的，這可是讓燃料的蒸發消耗減少到最低。
    這種發動機有一個致命的弱點：2萬米以上的高空，空氣實在是太稀薄了，稀薄到已經難以維持噴氣式發動機的正常工作。最初的U——2飛機在實用升限經常會出現發動機熄火的現象，這個時候駕駛員就必須降低高度以便重新啟動引擎。然而飛機使用的特種燃料（美國空軍對該燃油的正式編號為：MIL—F255524A）在高空環境下不宜燃燒。所以，實際情況是必須讓飛機下降到8000米左右的高度才可以順利的再次啟動引擎。——這是它的致命弱點！
    很快的時間內，這種飛機在高空的優異性能便吸引了當時的美國中央情報局（CIA）。在經過簡單改裝之後，U——2飛機從一萬兩千米的高空對加利福尼亞州伯班克附近的一家私人高爾夫俱樂部進行了模擬偵察拍照，照片上可以清晰的看到在球場上的16號洞的果嶺上有兩個高爾夫球。
    ——
    CIA通過美國空軍從洛克西德公司購買了十幾架U——2飛機，空軍對外宣稱將做為一種非戰略性的氣象研究飛機使用。
    1956年1月初，隸屬於CIA的第一個裝備U——2型飛機的偵察中隊在內華達州的沃特森空軍基地正式成立。中隊成立時有六架飛機，公開身份是“北美戰術空軍司令部直屬氣象偵察第一臨時中隊”。
    1956年5月，經過參聯會主席團會議批準，該中隊將新增加兩個海外長駐基地：一個是土耳其商業中心——亞達內附近的英季利克空軍基地，另外一個是日本東京都（注意，不是東京）附近的厚木美空軍飛機場。隨後不久，又公開宣布了追加的兩個基地——英國的累肯希思和西德的維斯巴登。