Характерной чертой боевых модификаций Ми-2 был контейнер дополнительного аккумулятора под корневой частью хвостовой балки. Его пришлось установить, поскольку штатные генераторы уже не справлялись с нагрузкой. В процессе эксплуатации могло устанавливаться новое радионавигационное оборудование и аппаратура госопознавания. Польские военные Ми-2 были дополнительно оснащены радиостанцией типа КНР-756, УКВ радиостанцией LUN 3250, спутниковыми навигационными приборами KLN-90, а также высотомером со шкалой, градуированной в футах.
Со временем отдельные экземпляры Ми- 2 были переоборудованы для выполнения специальных задач. Например, в СССР был создан ледовый разведчик аппаратурой для измерения толщины льда; большие горизонтальные решётчатые антенны этой аппаратуры были установлены по бокам хвостовой части (такая же аппаратура стояла и на доработанном «демилитаризованном» Ка-25 СССР-06107). В программе «Дистанционная диагностика», проводившейся в Лепельском, Воложинском и Солигорском районах Белоруссии в конце 1991 г., принимала участие экологическая летающая лаборатория на базе Ми-2.
Как минимум один из патрульных Ми-2 Народной полиции ГДР (DDR-VPE, зав. № 538117033) был оборудован поворотной инфракрасной видеокамерой, установленной в спецконтейнере вместо правого подвесного бака. Кроме того, в 1980 и 1981 гг. два Ми-2Т ВВС ГДР (борта 328 и 335, зав. №№ 514415125 и 514416125) были переоборудованы в фоторазведчики на авиаремонтном заводе в Дрездене (FWD — Flugzeugwerft Dresden). В отличие от польского Ми-2Р, эти машины были оснащены немецкой аппаратурой. Внешне их было легко отличить по большому блистеру для наблюдения в двери грузовой кабины и выступающему кожуху аэрофотоаппарата под хвостовой частью.
В результате работ по дальнейшему совершенствованию базвого варианта появился проект Ми-2М (Mi-2M), т. е. модернизированный, с форсированными двигателями ГТД-350П взлётной мощностью по 331 кВт (450 л.с.). Первоначально, согласно созданному в 1967 году на МВЗ проекту, на Ми-2М предполагалось установить форсированные двигатели ГТД-550, новый четырёхлопастной несущий винт и увеличенный фюзеляж со сдвижными дверями. Проработка этого проекта польскими конструкторами под руководством X. Червиньского (Н. Cierwiriski), которая велась с 1968 г., привела к появлению двух подвариантов — Ми-2М1 (Mi-2M1) и Ми-2М2 (Mi- 2М2), оснащённых форсированными двигателями ГТД-350П.
Ми-2М1, кроме новой силовой установки, ничем не отличался от базовой модели. Зато Ми-2М2 имел переделанный фюзеляж с увеличенным миделем (за счёт большей высоты) и топливным баком под полом кабины. Оттого вид у вертолёта получился довольно потешный: пузатый и курносый фюзеляж выглядел так, будто взяли обычный Ми-2 и надули.