ВВС рассчитывали использовать новый вертолёт в основном как транспортный, санитарный и связной. Первые два варианта могли применяться и в ГВФ, однако самой необходимой модификацией для нужд гражданской авиации считалась сельскохозяйственная. Именно в этом варианте завод № 329 завершил в конце 1961 г. сборку второго опытного В-2 (зав. № 0102). Он предназначался для опрыскивания и опыления сельскохозяйственных и лесных угодий. Химикаты размещались в двух металлических баках емкостью по 400 л, крепившихся по бортам фюзеляжа. Распыление химикатов производилось с помощью длинных поперечных штанг посредством специальных вентиляторов и насосов, установленных в нижней части баков. Кроме того, второй прототип отличался от первого наличием килевой плоскости на хвостовой балке для улучшения путевой устойчивости (в серии от неё отказались), конструкцией остекления пилотской кабины, размещением антенн и добавлением проблескового маяка.
В декабре лётчик-испытатель В. И. Анопов поднял второй опытный В-2 в воздух, а в феврале 1962 г. эту машину также передали на госиспытания. В ходе лётных испытаний 14 мая 1963 г. лётчик-испытатель В. И. Анопов и инженер-испытатель НИИ ГВФ Л. Бабаджанова установили на втором прототипе рекорд скорости для лёгких вертолётов (253,818 км/ч на базе 100 км). Для рекордного полёта сельхозоборудование было демонтировано, в целях уменьшения лобового сопротивления колёса основных стоек шасси были заменены роликами, а носовые колёса — лыжонкой. Позднее, в 1965 г., этот рекорд был побит на той же машине лётчицей Т. В. Русиян (269,38 км/ч).
В 1963-65 гг. второй опытный В-2 участвовал в специальных работах в колхозе «Борец» (Московская область), а затем демонстрировался на международных выставках «Химия» и «Современное сельскохозяйственное оборудование и машины». Как и первый прототип, поначалу он был без номера, но к 1965 г. был зарегистрирован СССР-06180. 1* К тому времени вертолёт доработали (в частности, увеличилась площадь остекления пассажирской кабины). Эта машина активно применялась в ОКБ для испытания нового оборудования (например, 600-литровых стеклопластиковых баков для химикатов), а также для экспериментов с цветовыми схемами.
Несмотря на удачные испытания, доводка и совершенствование сельхозоборудования заняло много времени как в ОКБ М. Л. Миля, так и позднее у польских конструкторов при модернизации вертолёта.