Самолет У-2 разрабатывался для первоначального обучения лётчиков и обладал хорошими пилотажными качествами, первый полёт на нем был выполнен 7 января 1928 года под управлением летчика М. М. Громова.

По схеме самолёт У-2 — биплан с мотором воздушного охлаждения М-11 мощностью 100 л.с.

Этот самолёт имел широкий спектр применения в сельском хозяйстве, связи и других областях, существовали штабные и санитарные машины, предназначенные для аэрофотосъёмки, пассажирские, поплавковые и многие другие модификации.  С началом Великой Отечественной войны имевшиеся под рукой стандартные варианты У-2 стали переделывать в лёгкие ночные бомбардировщики.

Доработка проводилась как в ОКБ Поликарпова, так и на серийных заводах и в действующей армии силами инженерно-технического состава строевых частей и авиаремонтных мастерских.

Вследствие этого конструкция боевого У-2 имела большое количество различных вариантов, бомбовая нагрузка варьировалась от 100 кг до 350 кг.

Самолет строился серийно до 1953 года, всего было построено 33000 машин.