Do zasilania drugiego stopnia S-II w rakiecie Saturn V wykorzystywanych było pięć silników J-2, natomiast w trzecim stopniu S-IVB używany był jeden silnik. Bardzo istotną zaletą tych silników była możliwość wznowienia ich pracy; w misjach Apollo silnik J-2 w stopniu S-IVB był odpalany dwa razy. Pierwsze odpalenie wiązało się z umieszczeniem statku załogowego na niskiej orbicie wokółziemskiej, a drugie z wysłaniem go w kierunku orbity Księżyca (TLI).
J-2 był największym amerykańskim silnikiem rakietowym zasilanym ciekłym wodorem aż do czasów wahadłowców i wykorzystywanych w nich silnikach SSME (Space Shuttle Main Engines).
Prace nad silnikiem J-2 trwały od 1960 r. i był on wykorzystywany do roku 1973 (ostatni start 14 maja 1973 – Saturn INT-21).
W 1964 rozpoczęto prace nad usprawnioną wersją silnika J-2, którą oznaczono J-2S. W latach 1965–1972 prowadzono na tym silniku testy, jednak po zakończeniu programu Apollo i braku perspektyw na dalsze wykorzystanie rakiet Saturn IB i Saturn V prac tych zaniechano.
Po kilkudziesięciu latach niewykorzystywania przez NASA bardzo ciężkich rakiet nośnych, dopiero w perspektywie wycofania ze służby promów kosmicznych wrócono do takich konstrukcji. Silnik J-2X był projektowany początkowo dla ciężkich rakiet nośnych Ares I i Ares V w ramach odwołanego programu Constellation. Obecnie prace nad tym silnikiem trwają w ramach projektowania i budowy przez NASA rakiety SLS.
