Контракт на серийное производство машин модификации PBY-2 был подписан 25 июля 1936 года, больше чем за месяц до сдачи первого серийного PBY-1. Заказанные 50 «двоек» были во многом подобны предыдущей модификации и оснащались таким же мотором Пратт Уитни R-1830-64 мощностью 850 л.с. Существенным переработкам подверглось хвостовое оперение – стабилизатор стал цельным, изменили форму рулей высоты, а руль направления получил прорезь. Четырнадцать серийных машин получили винты Кертисс – единственные из всех построенных PBY – на остальные устанавливались винты Гамильтон Стандарт.

Постройку первого серийного PBY-2 завершили в июне 1937 года. Патрульная эскадрилья PV-11 из Сан-Диего первой получила на вооружение новые гидросамолеты – к октябрю 1937 года в ее составе насчитывалось 12 машин. VP-12 из Коко Соло получила 12 самолетов к концу ноября, а базировавшаяся в Перл-Харборе VP-10 приняла свою дюжину машин к концу того же года. Эскадрильи VP-7 и VP-17 были частично перевооружены на PBY-2 в январе 1938 года, когда Консолидейтед поставила последнюю из заказанных летающих лодок этой модели.

По сложившейся при перевооружении на PBY-1 практике, эскадрильи прибывали в Сан- Диего, где получали новые самолеты, и после переобучения своим ходом перегоняли их к месту постоянной дислокации. VP-12 перегнала 14 своих PBY-2 в Коко Соло (зона Панамского канала) 8 декабря 1937 года. 19 января 1938 года эскадрилья VP-10, пионер таких перелетов, первой перегнавшая 10/11 января 1934 года Р2 Y-1 на Гавайн, снова отправилась в дальний перелег, доставив 18 PBY-2 в Перл- Харбор. Маршрут протяженностью 4108 км летающие лодки преодолели за 20 часов 30 минут. Последний PBY-2 был передан из патрульной эскадрильи в учебное подразделение 21 мая 1942 года, а 30 апреля 1945 года списали последнюю из этих машин.

РВY-2 из VP-2 в открытом море принимает пи борт раненного моряка с корабля «Санта Клара», 1938 год. Патрульные эскадрильи часто занимались такими операциями.

PBY-2 (BuNo 0455) из VP-10, 2-го Патрульного крыла (PatWing 2), базировавшегося в Перл Харборе, 1939 год. Ни руле направления алюминиевого цвета – черные шашечки. Также в черный цвет покрашены днище лодки и нижняя поверхность вспомогательных поплавков.

Pratt & Whitney R-1830-64