编号 用途 发射日期 当前位置 注释
S-II-F S-II-S/D和S-II-T之后的动态测试体 美国太空和火箭中心
S-II-T 在1966年5月28日爆炸中被毁
S-II-D 取消
S-II-S/D 结构动态测试 于1965年9月29日试验台上被毁
S-II-1
阿波罗4号1967年11月9日 北纬32度12分，西经39度40分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符 上下方都安装了摄像头
S-II-2 阿波罗6号 1968年4月4日 携带摄像头监视第一级分离
S-II-3
阿波罗8号1968年12月21日 北纬31度50分，西经37度60分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符
S-II-4
阿波罗9号1969年3月3日 北纬31度28分，西经34度2分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符 质量减轻1800 kg以增加600 kg有效载荷，发动机功率更大，液氢量更多
S-II-5 阿波罗10号 1969年5月18日 北纬31度31分，西经34度31分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符
S-II-6 阿波罗11号 1969年7月16日 北纬31度32分，西经34度51分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符
S-II-7 阿波罗12号 1969年11月14日 北纬31度28分，西经34度13分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符
S-II-8 阿波罗13号 1970年4月11日 北纬32度19分，西经33度17分表达错误: 未预料的 / 运算符;-表达错误: 未预料的 / 运算符 中央发动机由于纵向耦合振动而熄火
S-II-9 阿波罗14号 1971年1月31日
S-II-11 阿波罗16号 1972年4月16日
S-II-12 阿波罗17号 1972年12月7日
S-II-13 天空实验室 1973年5月14日 改作上面级
S-II-14 阿波罗18号 (取消) N/A 肯尼迪航天中心
S-II-15 天空实验室备份 N/A 约翰逊航天中心
S-II工作时序
在S-IC推进器脱离以后，S-II第二级推进器大约工作六分钟，将飞船推送至170千米的高空，速度达到25182千米/小时（7.00千米/秒），接近第一宇宙速度(7.9千米/秒)。
在头两次无人发射过程中，八个固体燃料推进器点火大约4秒钟，给S-II推进器提供了正的加速度，随后S-II推进器的5个J-2火箭发动机点火。在头7次载人阿波罗人物中，仅仅使用了4个固体燃料推进器，在最后四次发射中，没有使用它们。在第一级推进器分离30秒以后，级间环从第二级推进器上脱落。脱落时通过惯性固定姿态，因此级间环虽然距离箭载J-2发动机仅有1米，却可以顺利脱落而不碰到它们。级间环脱落以后很短时间内逃生系统也被抛弃了。
第二级推进器点火后38秒钟，土星5号从预先设定的轨迹进入一个闭合环，或者称为迭代导航模式。控制设备单元开始进行实时计算，以找出能够到达预定轨道的最有效利用燃料的轨迹。如果控制设备单元出现故障，宇航员可以将对土星5号的控制转移到指令舱的计算机，或者采用手动控制，甚至取消这次飞行。
在第二级推进器关闭前的90秒，中央发动机关闭以减小纵向耦合振动。首先应用于阿波罗14号的耦合抑制器可以停止这种振动，但是中央发动机仍然需要关闭，以免加速度过大。大约在这个时候，液氧的流量也减小了，使得两种推进剂的混合比例发生改变，使得第二级推进剂飞行结束时燃料柜中剩余推进剂尽量少。当达到预先设定的速度变化时，便开始采用这种方式。
在S-II推进剂燃料箱的底部有5个液位传感器，他们在S-II飞行阶段启用，只要有任何两个传感器检测到燃料耗尽，就会触发S-II推进器关机。关机一秒钟后，S-II推进器分离，几秒钟以后第三级S-IVB推进器点火。S-II推进器顶端的固体火箭点火将这一级推进器反向加速，以脱离S-IVB推进器。S-II将会落在距离发射场4200千米的地方。
