Вертолет Sikorsky HSS-2 был предметом контракта ВМС США, полученного компанией 23 сентября 1957г. Контракт предусматривал создание всепогодного противолодочного вертолета с гидролокационным оборудованием, способного нести до 381 кг наступательного вооружения. Вариант S-61 имел водонепроницаемое убирающееся в корпус шасси на поддерживающих поплавках и оснащался двумя турбовальными двигателями General Electric T58, приводившими в движение пятилопастный несущий винт. Опытный образец поднялся в воздух 11 марта 1959г., за ним последовали семь испытательных вертолетов YHSS-2 (SH-3). Серийный вариант SH-3A Sea King начал поступать на вооружение в сентябре 1961 г. К более поздним вариантам относится транспортный вертолет HH-3A для особо важных персон. Такой же вариант CH-124, собранный канадской компанией United Aircraft of Canada, был поставлен в канадские ВМС. ВВС Норвегии для спасательных целей заказали вертолеты S-61A без противолодочного оборудования, а от ВВС Малайзии поступил заказ на вертолеты S-61A-4 Nuri для перевозки 31 военнослужащего или для поисково-спасательных работ. 167 машин HSS-2, HSS-2A (SH-3D), HSS-2B (SH-3H) и еще 18 поисково-спасательных машин варианта S-61 были построены по лицензии компанией Mitsubishi. Увеличение запаса топлива и замена двигателей T58-GE-8B мощностью на валу 932 кВт на двигатели T58-GE-10 мощностью на валу 1044 кВт привели к новому обозначению SH-3D.

Эти вертолеты впервые были поставлены в июне 1966 г. С 1969 г. компания Agusta начала их лицензионную сборку в Италии под обозначением Agusta-Sikorsky ASH-3D. Сто пять машин ASH-3A без противолодочного оборудования были переобозначены в SH-3G в варианте общего назначения, последующие варианты с 1971г. разрабатывались на основе вертолета SH-3H с усовершенствованным противолодочным и электронным оборудованием для наблюдения. Итальянская фирма возобновила сборку поисково-спасательных вертолетов AS-61R (HH-3F) по заказу. На них установлены усовершенствованные радарная и дальняя радионавигационная системы LORAN, бортовая ИК-система для обнаружения целей в передней полусфере (FLIR) и навигационная система. Вариант SH-3H является основным вертолетом ВМС США. Дополненные вариантом общего назначения SH-3G, с которого было снято все противолодочное оборудование, вертолеты SH-3H используются обычно на авианесущих кораблях ВМС и на береговых базах, но уже заменяются вариантами SH-60 Seahawk и Ocean Hawk. Восемь вертолетов SH-3, поставленных в Испанию, были модифицированы в стандарт SH-3H, и три из них, оснащенных РЛС Thorn-EMI Searchwater, установленными во внешнем надувном обтекателе (похожем на тот, который установлен на машинах Sea King AEW.Mk 3 ВМС Великобритании), предназначены для дальнего радиолокационного обнаружения воздушных целей.

Вариант CH-3B после демонтажа оборудования для морской эксплуатации превратился в вариант SH-3; вариант CH-3C, который был заказан в ноябре 1962 г., имел заднюю погрузочно-разгрузочную аппарель. Получив в компании обозначение S-61R, опытный образец поднялся в воздух 17 июня 1963г., а первая поставка вертолетов CH-3C была сделана 30 декабря 1963г. Замена двигателей T58-GE-1 мощностью на валу 969 кВт на двигатели T58-GE-5 мощностью на валу 1119 кВт привела к появлению в феврале 1966 г. варианта CH-3E. Позднее несколько машин были переделаны в стандарт HH-3E для авиационно-космической поисково-спасательной службы ВВС США. Они были оснащены броней, самогерметизирующимися топливными баками, убирающейся штангой для дозаправки в воздухе, спасательной лебедкой, пулеметами калибра 12,7 мм и стали называться Jolly Green Giant. Сейчас все эти вертолеты не используются и заменены на вариант НН-60. Береговая охрана США использовала вариант HH-3F Pelican, который имел современное электронное оборудование для поисково-спасательных работ, но у него не было самогерметизирующихся топливных баков, брони и вооружения варианта HH-3E. Сейчас фактически осуществляется переход к варианту HH-60J Jayhawk. Разработка гражданских вариантов началась с варианта S-61L, который не являлся амфибией и имел удлиненный фюзеляж, вмещавший до 30 пассажиров. Впервые он поднялся в воздух 6 декабря 1960 г.