U－2作为美国洛克希德公司研制的单发动机涡喷式高空侦察机，主要用于执行战略或战术的照相和电子侦察任务。1956年开始装备美空军。
U－2的机长15.11米，机高3.96米，起飞重量7384千克，最大飞行速度804千米/小时，最大升限21340米，航程4180千米，机载设备有8台照相侦察用的全自动照相机，能全天候工作且分辨率高，4部实施电子侦察的雷达信号接收机、无线电通信侦收机、辐射源方位测向机和电磁辐射源磁带记录机等。
该机飞行高度为25000米，装载了侦察用特殊照相机，起初用于侦察苏联等社会主义阵营的弹道导弹配置状况。飞机原型是F－104，为了使其拥有超出常规的高度而拥有巨大机翼。
但后来由于战斗机和地对空导弹的技术进步，使高空侦察具有很大危险。1960年5月，在苏联斯维尔德洛夫市上空首次击落一架U－2，致使美国空军于1970年停止了对苏联的使用。这个时候因为电子和光学传感器的进步，使侦察卫星可以从静止卫星轨道直接收集情报，实质上侦察机的作用已经弱化。
U－2飞机采用正常气动布局，机翼为大展弦比中单翼，其动力装置为一台推力为48.9千牛的发动机。飞行时高度是25000米以上的平流层，是普通机的两倍以上。
1963年11月1日，中国空军以同样的战术，命令导弹二营在江西上饶地区埋伏，很快击落一架U－2型高空间谍飞机。这种“近快战法”后来在全国第一届科技大会上荣获科技一等奖。