Во время серийного производства вертолет продолжали совершенствовать. В частности, установили броню и добавили комплект радиооборудования для связи между «Супер Джолли» и летающим танкером НС- 130, игравшим роль командного поста во время спасательной операции, истребителями прикрытия и сбитыми летчиками.
Эти изменения были продиктованы опытом боевой эксплуатации, включая установленную весной 1972 г. систему предупреждения о радиолокационном облучении (RHAW) с последующей установкой контейнеров с тепловыми ловушками. Необходимость в системе RHAW осознали в 1971 г., когда у Северного Вьетнама появились мобильные комплексы зенитных ракет и зенитная артиллерия с радиолокационным наведением рядом с демилитаризованной зоной и вдоль так называемой «тропы Хо Ши Мина».
После того как большая часть вертолетов НН-53С стала участвовать в боевых спасательных операциях, те, которые находились в составе 55-й вертолетной эскадрильи, были задействованы в спасении спускаемых аппаратов «Аполлон» после их возвращения из лунных экспедиций. Вертолеты имели грузовой крюк, способный удерживать груз массой 9079 кг, что позволяло поднимать спускаемый аппарат с астронавтами с поверхности океана даже в случае аварии при старте. Часть вертолетов была приписана к летно-испытательному центру ВВС США на авиабазе Эдварде (шт. Калифорния), часть вошла в состав испытательных эскадрилий 6512-й (авиабаза Эдварде), 6514-й (авиабаза Хилл) и 6593-й (авиабаза Хикэм, Гавайские острова). Там они участвовали в спасении беспилотных летательных аппаратов и мишеней и космических спускаемых аппаратов. Вертолеты НН-53С на Гавайских островах, принимая также участие в военных космических программах министерства обороны США, приносили большую пользу как гражданские спасательные машины. Например, 22 марта 1979 г. они спасли жизнь 19 японским рыбакам, забрав их с борта горящего судна в 128 км южнее Гавайских островов. Вертолеты НН-53С служили в ВВС США до конца 1980-х годов, когда последние были модернизированы в вариант MH-53J.
Еще до начала эксплуатации вертолетов НН-53В стало очевидным, что боевые спасательные вертолеты смогут подбирать сбитых летчиков ночью и в любую погоду благодаря установке соответствующего оборудования. В 1969 г. на авиабазе Эглин прошла испытания система «Пейв Лоу» Г, в состав которой входила телекамера, способная работать в условиях слабой освещенности LLLTV. В ноябре 1969 г. ее установили на вертолете НН-53В «Супер Джолли», принадлежавшим 40-й поисково-спасательной эскадрильи, находившейся на базе в Удоме в Таиланде. Однако «Пейв Лоу» I оказалась неэффективной. Более надежную систему пришлось ждать до 1972 г. Несмотря на то что при определенных условиях эксплуатации усовершенствованный вариант системы был далек от совершенства, 21 декабря 1972 г. он доказал свои возможности, когда вертолет НН-53С в ночных условиях смог спасти пилота сбитого над Лаосом истребителя Макдоннелл- Дуглас F-4J из палубной эскадрильи VMFA-232.
После окончания войны в Юго-Восточной Азии поисково- спасательная вертолетная эскадрилья продолжала работать в системе ВВС. В ее состав вошли более совершенные всепогодные вертолеты, способные действовать ночью. Новая система «Пейв Лоу» II была установлена в июне 1975 г. на вертолете НН-53В (бортовой номер 66-14433), который после этого получил обозначение YHH-53H. Оценочные испытания вертолет проходил на авиабазе Эдварде, а эксплуатационные – в составе 1550-й эскадрильи на авиабазе Киртлэнд.