خانم اژدها در بسياري از عملیات‌های آمريکا از جمله عملیات طوفان صحرا، عملیات شناسایی بوسنی و کوزوو برای حمایت از ناتو در دهه 1990 و اجرای عملیات‌های متعدد در سال 2001 در افغانستان حضور داشته است. یکی از مهم‌ترین عملیات‌های U-2، اجرای عملیات شناسایی در عراق بود.

پایه چرخ مجزا از بدنه و سبک باعث می‌شود تا وزن هواپیما به مقدار قابل توجهی کاهش یابد. یکی از تکنولوژی­‌های منحصر به‌فرد این هواپیما استفاده از ورقه‌های بسیار نازک فلز و همچنین تیتانیوم در قسمت بال است که موجب می­‌شود تا فرایند بلند شدن هواپیما به سهولت صورت گرفته و حالت ایرودینامیکی فوق‌العاده‌ای را به آن دهد. این هواپیما توسط یک خلبان به پرواز در آمده و یک گروه نیز از روی زمین به خلبان کمک می‌کنند. خلبان لباس مقاوم در برابر فشار به تن کرده و از سیستم تنفسی اکسیژن مایع برای تنفس در ارتفاع زیاد استفاده می‌کند. در کابین خلبان از سیستم هدایت پیشرفته RAMP( برنامه شناسایی هوایی پیوسته خودکار) استفاده می­‌شود.

هواپیمای U2 دارای سیستم‌های ردیابی فوق پیشرفته‌ای است که امکان جاسوسی را برای این هواپیما امکان‌پذیر می‌سازد. رادارهای الکترو- نوری، رادار ASARS-2 SAR، سیستم هوشمند ارسال سیگنال، و سیستم تخریب رادارهای دشمن از جمله امکانات این هواپیمای جاسوسی است. رادار ASARS-2 SAR به کار رفته در U2 دارای دو سطح به شکل عدد هفت بوده و آنتن‌های الکترونیکی آن مناسب ردیابی در حتی بدترین شرایط آب و هوایی است. در اول آگوست سال 2001 رادار ASARS-2A در این هواپیما به کار گرفته شد که حوزه گسترده‌تری از زمین را تحت پوشش قرار می‌دهد.

در نسل جدید این هواپیمای جاسوسی آمریکا از موتورهای بسیار سبک شده F118-GE-101 شرکت "جنرال موتورز" استفاده شده است. میزان بلند شدن این هواپیما 15000 تا 25000 فوت در دقیقه بوده و حتی می‌تواند به ارتفاع 70000 فوت نیز برسد. مدت زمان یک ماموریت عادی این هواپیما شش ساعت و نیم بوده و می‌تواند حدود 3 هزار پرواز کند.