המטוס עצמו סבל מכמות תאונות גבוהה במיוחד, עד שזכה בגרמניה לכינוי "מייצר האלמנות". 292 מטוסים מתוך 916 אבדו ו-120 טייסים נהרגו עקב תאונות במטוס.
למרות קשייו, נחשב הסטארפייטר למטוס חדשני ואייקוני, שמוצג במוזיאונים רבים.
לאחר מלחמת העולם השנייה ברית המועצות סגרה את גבולותיה, ומודיעין על הנעשה בתחומה היה יקר להשגה, בכסף ובדם. מידע מתוכנית הגרעין האמריקנית זלג לברית המועצות, אך במערב לא ידעו מה הרוסים מפתחים ומייצרים.
ערוץ חשוב במיוחד היה מודיעין אווירי – מטוסי ריגול. עד לשנת 1954, מטוסי הביון היו מפציצים שהוסבו למטרה זו, B-29 סופרפורטרס ו-B-47 סטרטוג'ט, מופעלים בידי חיל האוויר האמריקאי ומצויד במצלמות ענק. המפציצים הגדולים היו יכולים לטוס רק בשולי ברית המועצות, מכיוון שהרוסים עשו כל מאמץ להפיל מטוסים אלו, והצליחו במקרים רבים. ניתן לשער שהרוסים לא רצו לאפשר למפציצים לטוס בשטחם, בין השאר, כי מפציצי B-29 הטילו את פצצות האטום על הערים היפניות הירושימה ונגסאקי.
לידת הפרויקט.
החל משנת 1950 חיל האוויר האמריקאי התניע תוכניות שונות לפיתוח מטוס שלא יהיה בסיכון – מטוס שטס בגובה רב יותר. מיגים סובייטיים יכלו להגיע עד גובה 45,000 רגל, ולכן סברו במערב שמטוס מעל 60,000 רגל יהיה בטוח מיירוט. בנוסף, בתקופה זו היה פער מודיעיני לגבי ביצועי המכ"ם הסובייטי, וחשבו שמטוס מעל גובה 65,000 רגל לא יתגלה. התנעת הפרויקט סבלה מפיצול דעות בחיל – האם נדרש תפקוד כפול של המטוס גם במלחמה וגם בתקופות שלום, או רק מודיעין אסטרטגי בזמן שלום. הגישה לייעוד כפול הובילה את העמדה הרשמית בחיל. בגלל הדרישה לתפקוד בזמן מלחמה נדרש המטוס לחוזק מבני, תותח ועוד דרישות שהכבידו על תכנון המטוס והנמיכו את תקרת הגובה אליה ניתן להגיע.
תוכנית אחת שלא יצאה לפועל הייתה הסבת מטוס B-57, שהיה בתורו נגזרת של האינגליש אלקטריק קנברה מבריטניה, לצילום בגובה רב. תוכננה נגזרת מיוחדת של המטוס שיועדה לריגול בלבד, בשם RB-57, שהייתה מגיעה לגובה 67,000 רגל. את התוכנית יזם ריצ'רד לגהורן מחיל האוויר האמריקאי, שהיה אחד התומכים בגישה שמטוס ריגול צריך להיות מיועד לריגול בלבד ללא הכבדה נוספת. כאשר ניסה לגהורן לאשר את התוכנית, היא נפסלה כיוון שהמטוס לא עמד בדרישות של מטוס צבאי – חימוש, עמידות וכן נסע. כשנה מאוחר יותר התוכנית אושרה לאבטיפוס. הצעה אחרת שנפלה הייתה ספינת אוויר איטית לשיוט בגובה 90,000 רגל.
במרץ 1953 חיל האוויר שלח קול קורא למטוס עם טווח 1,500 מייל ימי בגובה 70,000 רגל, עם מטען במשקל עד 320 ק"ג. הבקשה נשלחה לחברות קטנות, מתוך רצון להשלים את הפרויקט מהר. לוקהיד לא נכללה בנמענים אך מנהל בלוקהיד בשם ג'ון קרטר, שהשתחרר זמן קצר לפני כן והיה עדיין עם קשרים בחיל האוויר, שמע בסתיו 1953 על התוכנית. הוא כתב מזכר להנהלת החברה שבו המליץ להגיש הצעה למכרז, תוך צירוף המלצות טכניות. הוא המליץ על מטוס במהירות טרנס־סונית של 0.8 מאך שיכול להגיע לגובה 70,000 רגל. כדי להגיע לביצועים אלו הוא כתב שתכנון המטוס צריך להיות לא שגרתי, תוך ויתור על כן נחיתה, לא לעמוד בדרישות צבאיות, ולעמוד בדרישות חוזק נמוכות מהמקובל. בעקבות ההמלצה, לוקהיד הגישה באפריל 1954 הצעה למכרז בשם CL-282.
ההצעה של לוקהיד עלתה על המתחרים בגובה וטווח הטיסה, אך הייתה רדיקלית יותר. היא נדחתה על הסף בידי חיל האוויר, כאשר נימוקי הדחייה נגעו לחדשנות שבמטוס והיכולת שלו לשמש "רק" למטרה המרכזית לשמה נועד – ביון. הסיבות לדחייה היו: היעדר תותח, היעדר כן נסע, שימוש במנוע יחיד, שימוש במנוע מסוג חדש, ויכולת נשיאת משקל נמוכה שלא הספיקה למצלמות הענקיות באורך 6 מטר שהיו בשימוש. בכירים בסוכנות הביון האמריקאית CIA, שהשתתפו בדיונים, דווקא אהבו את הרעיונות שהוצגו בהצעה למטוס CL-282 של לוקהיד. למרות התמיכה בדרגות הביניים, ראש ה־CIA אלן דאלס לא רצה להיכנס לתחום הריגול האווירי והעדיף לשמר את עיסוק הסוכנות בריגול באמצעות סוכנים אנושיים.
כמה התרחשויות שקרו במקביל שינו את חוקי המשחק. מספר קבוצות חשיבה של מדענים מובילים במעמד ייעוץ רשמי לממשל, סבבו בכל האתרים הקשורים לנושא המודיעין והטייס. ההמלצות היו שהמצב עם ברית המועצות דורש פתרון של צילום אווירי באמצעות כלי טיס שהסיכוי לגילויו והפלתו נמוך. אחת הוועדות אפילו עקפה את דאלס ופנתה ישירות לנשיא אייזנהאואר, בהמלצה שה־CIA כרשות אזרחית יפתח ויפעיל טייסת ריגול. זאת מתוך מחשבה שהרוסים יגיבו לטיסות אזרחיות באופן פחות תוקפני, לעומת חשש שמטוס צבאי, אם יופל, יוביל למלחמה. באוגוסט 1953 הסובייטים ערכו ניסוי מוצלח בפצצת מימן מתקדמת יותר מזו האמריקאית, במקביל לתוקפנות מוגברת בזירה הפוליטית הבינלאומית. התפישה לפיה מטוס מתחת ל־70,000 רגל יהיה בטוח מיירוט נפלה סופית, כאשר בטיסת מודיעין בריטית בשנת 1953, מטוס נגזרת של הקנברה (כמו ה־RB-57 המתוכנן) בגובה 66,000 רגל, נפגע וכמעט והופל בידי הסובייטים. האירוע גרם לשינוי בהבנה של הביצועים הנדרשים, ובפרט הדרישה לגובה טיסה עלתה מעל 70,000 רגל. ההצעה של לוקהיד הגיעה לגובה 73,000 רגל, בעוד כל ההצעות המתחרות היו מתחת ל־70,000 רגל. בפן הטכנולוגי, חלה מהפכה בתכנון מצלמות, ובעוד חיל האוויר נשאר בדעה שאורך המוקד (ולכן הגודל) הוא הקובע את איכות המצלמה, מצלמות קטנות וקלות בהרבה היו בעלות ביצועים טובים יותר, ויכלו להיות מותקנות על ה־CL-282.
כל הגורמים האלו לבסוף גרמו לכך שבתאריך 23 בנובמבר 1954, הנשיא אייזנהאואר נתן בידי ה־CIA אישור ותקציב שחור לפרויקט שנקרא AQUATONE, לפיתוח ותפעול טייסת ביון, וסוכם שחיל האוויר יסייע ככל שנדרש. זאת אף על פי שהמנהלים של שני הארגונים התנגדו לעקרונות התוכנית. המטוס הנבחר נקרא עוד CL-282, שהוחלף לשם U-2 עם מסירת הדגם הראשון. החברה שנבחרה לתכנן ולייצר את המטוס הייתה לוקהיד, שם הטילו את המשימה על סדנת הבואשים בראשות קלי ג'ונסון.
שלב הפיתוח.
הסודיות הייתה הכרחית בפרויקט, שבוצע לכן באתר החברה המבודד בברבנק, קליפורניה, שם בוצע הפרויקט הסודי הקודם של סדנת הבואשים, ה־P-80. המנוע הנבחר, J73 של ג'נרל אלקטריק, סופק ל־CIA תוך הסבה מפרויקטים קיימים, שכן רכישה נוספת הייתה חושפת את הפרויקט. כדי לעבוד במהירות רבה יותר, ג'ונסון שמר על כלל לפיו כל המהנדסים יעבדו במרחק של עד 15 מטר מקו ההרכבה. באופן זה כל בעיה בייצור טופלה מיידית. העובדים לא נדרשו להדפיס כל שינוי, ולצורך תיעוד הספיקו הערות בכתב יד על גבי שרטוטים.
הדרישות העיקריות מהפרויקט היו פשוטות אך מאתגרות. לוח הזמנים היה צפוף מאוד: אספקת מטוס ראשון בתוך 8 חודשים, עד יולי 1955. המטוס נדרש למהירות של 460 קשר או 0.8 מאך בגובה שיוט של 73,100 רגל (כאשר מכל הדלק ריק ברובו), טווח טיסה בין־יבשתי ויכולת נשיאת מטען של 200 ק"ג. המטוס תוכנן על בסיס מנוע פראט אנד ויטני J-57.
לשם השגת המטרה העיקרית, גובה וטווח טיסה, קלי ג'ונסון ויתר על דרישות שמתכננים יותר שמרנים לא היו שוקלים. המטוס נדרש לעמוד בעומסים של 2.5g לפי תקן אזרחי, במקום 5g בתקנים צבאיים. להפחתת המשקל, הכנפיים חוברו בנפרד לגוף המטוס ולא לקורה אחת רציפה כנהוג. במקום כן נסע רגיל, נבחר מבנה "גלגלי אופניים" קלים במיוחד, שלא איפשרו הסעה. בהמראה ונחיתה חוברו שני גלגלים נוספים על מוטות באופן ידני לקצה הכנפיים כדי לאפשר הסעה. הטייס היה מנתק אותם מיד לאחר ההמראה, ובנחיתה המטוס היה מפחית מהירות על המסלול עד שנעצר ונטה לאחד הצדדים, ולאחר מכן הורכבו ידנית גלגלי העזר והמטוס המשיך לאזור החניה. מבנה המטוס היה דק במיוחד, והחיבורים חלשים יחסית למקובל, כך שהצורה של כל מטוס הייתה שונה, וביצועי המטוסים היו שונים משמעותית זה מזה. כדי שביצועי המטוסים היו זהים, הוסיפו גבשושיות שהותאמו באופן פרטני על גופו של כל מטוס.
כל החידושים והתכן המיוחד גרמו לכך שהמטוס יהיה מסוגל להגיע לביצועים, אך עם זאת, הביצועים מתחו את יכולות ההנדסה באותה תקופה עד לקצה. המטוס בגובה 73,000 רגל היה יציב רק כאשר היה כמעט מרוקן מדלק, ורק בתחום מהירויות קטן במיוחד של 10 קשר. במהירויות גבוהות יותר היה נכנס לתחום העל-קולי ומאבד גובה בגלל גלי הלם, ובמהירויות נמוכות יותר היה מזדקר. התחום הצר הזה נקרא באווירונאוטיקה פינת ארון המתים (Coffin corner), ככל הנראה בגלל הסיכון בטיסה כזו, וגרם למטוס להיות קשה מאוד להטסה.
אחד האתגרים המרכזיים בפרויקט היה המצלמה. למעשה, כאשר התניעו את הפרויקט, לא הייתה קיימת מצלמה מתאימה שתצלם ברזולוציה הזוויתית הנדרשת. ג'יימס ג'ילברט בייקר התלהב מתוכנית ה-CL-282 והחל לתכנן מצלמה מתאימה. לוח הזמנים למצלמה הרצויה היה כשנה, ארוך מדי לפרויקט, ולכן עבור הטיסות הראשונות הוא שידרג מצלמות קיימות K-38 למצלמות בעלות רזולוציה גבוהה יותר, שנקראו A-1. בייקר היה אחד החלוצים בניתוב קרניים ממוחשב, תחום חדש באותה תקופה, ולכן היה יכול לשפר באופן קיצוני ביצועי עדשות קיימות שתוכננו ללא מחשב. התכנון המשופר שייצר כעבור שנה, נקרא A-2 ושיפר חדות תצפית יותר מפי-3 ממצלמות קודמות.
ב-25 ביולי 1955, פחות מ-8 חודשים לאחר ההתנעה הרשמית, המטוס הראשון, שנקרא "מלאך", היה מוכן לטיסה. שם הדגם הנבחר היה U-2, כקיצור של utility ("מטוס כללי" בתרגום חופשי).
הפרויקט הצליח לעמוד במשימה. המטוסים נמסרו בזמן, ואפילו בעלות ייצור נמוכה מהמתוכנן. המטוס עמד ביעדי הביצועים העיקריים: גובה, טווח ומהירות טיסה.
בשירות מבצעי.