Высокие летные данные, продемонстрированные новым вертолетом в ходе испытаний, подтолкнули руководство «Сюд Авиасьон» к попытке побить некоторые мировые рекорды. В мае 1963 г. при содействии известного аэродинамика Марселя Риффара (конструктора знаменитых гоночных «Кодро- нов») первый прототип начали готовить для рекордных полетов. Очень тщательно отделали поверхность фюзеляжа — даже сняли ручки дверей и заменили слегка выпуклые стекла иллюминаторов плоскими. Демонтировали и колесное шасси, установив вместо него маленькие полозья. Все стыки обшивки заклеили скотчем. Тщательная подготовка дала результат — в июле 1963 г. экипаж в составе Жана Буле и Ролана Коффиньо установил три мировых рекорда скорости, превзойдя достижения американского S-61, продержавшиеся около полутора лет. В частности, 19 июля был установлен рекорд скорости на базе 3 км — 341,23 км/ч (предыдущий рекорд — 320 км/ч), а 23-го установили сразу два рекорда: на базе 15/25 км — 350,47 км/ч (американский рекорд — 320,39 км/ч) и на замкнутой трассе 100 км — 334,28 км/ч (показатель S-61 — 294 км/ч). Тем же летом оба прототипа «Супер Фрелона» демонстрировали на 25-м авиасалоне в Ле-Бурже. Впоследствии обе машины интенсивно использовались в различных испытательных программах. Второй прототип первым из «Супер Фрелонов» испытывался с палубы корабля — вертолетоносца «Жанна д'Арк». Первая же машина завершила свою летную карьеру в 1973 г., когда с её борта осуществляли испытательные пуски авиационного варианта противокорабельной ракеты «Экзосет». 14 марта 1974 г. этот вертолет пополнил экспозицию Аэрокосмического музея в Ле-Бурже.
Следом за двумя прототипами построили четыре предсерийных «Супер Фрелона», три из которых выполнили во флотской версии, а один — в сухопутной. Первый предсерийный вертолет (регистрация F- ZWWH), впервые взлетевший 31 января 1964 г., оказался на редкость невезучей машиной. В апреле 1965 г. он был поврежден при климатических испытаниях в Альпах. После нескольких посадок на ледник вертолет потерял левую стойку шасси. Пока машина кружила над аэродромом Мариньян, вырабатывая остатки горючего, на ВПП подготовили «подушку» из мешков с песком для безопасной посадки. Когда вертолет завис у земли, в машину поднялся опытный испытатель Жан Буле, благополучно посадивший «раненную птицу». Но 30 мая того же года с машиной произошла катастрофа — в полете над заливом Сен-Тропе сломался вал трансмиссии рулевого винта и вертолет рухнул в воду. Командир машины погиб, а четыре других члена экипажа получили тяжелые ранения.
Второй предсерийный вертолет, получивший гражданскую регистрацию F-ZWWI, впервые поднялся в воздух 4 мая 1964 г. Несколько лет он использовался для испытаний различного радиооборудования. В 1969 г. его переоборудовали в морской вариант согласно серийному стандарту и передали ВМС Франции.
Машина F-ZWWJ (первый полет — 28 июля 1964 г.) ещё в ходе испытаний отличилась в спасательной операции, эвакуировав с альпийского ледника Аржентьерес (высота 2300 м) потерпевший аварию вертолет S-58. Затем этот же «Супер Фрелон» длительное время эксплуатировался в испытательном центре CEV в Бретиньи. В мае 1984 г. вертолет передали в морскую авиацию Франции, и списали лишь в октябре 1995 г.
Последний предсерийный «Супер Фрелон» (F-ZWWK; первый полет — 9 мая 1965 г.) получил характерный обтекатель РЛС в носовой части, за что был прозван «Пиноккио». Кроме РЛС, на этой машине испытывалась опускаемая гидроакустическая станция (ОГАС) и другое целевое оборудование. В октябре 1969 г. вертолет передали ВМС, а спустя 20 лет — 19 октября 1989 г. — он потерпел катастрофу.
Параллельно с изготовлением предсерийных вертолетов, «Сюд Авиасьон» готовилась к серийному производству «Супер Фрелонов». В производственной программе задействовали три предприятия концерна: завод в Мариньяне изготавливал фюзеляж и производил окончательную сборку вертолетов, из Тулузы поставлялись некоторые детали планера, а из Сен-Назера — капоты двигателей и поплавки для морского варианта. Кроме того, комплектующие изготавливались французскими фирмами «Латекоэр» и «Мерсье» (последняя производила шасси), а итальянский «Фиат» поставлял редукторы — их производство так и не было налажено во Франции.
Сборка серийных «Супер Фрелонов» началась в сентябре 1964 г. 30 ноября 1965 г. первая серийная машина поднялась в воздух. В общей сложности во Франции до прекращения производства в 1983 г. изготовили 99 вертолетов этого типа, подавляющее большинство которых было поставлено на экспорт.
Все модификации «Супер Фрелона» можно разделить на две группы — амфибийные (как и второй прототип, оборудованные поплавками) и сухопутные (по типу первого прототипа). К амфибийным относились следующие варианты вертолета: