С 1974 г. завод в Щвиднике стал полностью отвечать за конструкцию и качество выпускаемых вертолётов. С тех пор польские конструкторы с помощью советских коллег провели большую работу по модернизации и усовершенствованию вертолёта. В частности, к 20-й серии (октябрь 1971 г.) сдвижное окно спереди-слева заменили сдвижной дверью для облегчения посадки и высадки пилота. Были разработаны стеклопластиковые лопасти несущего и рулевого винтов, новое сельскохозяйственное оборудование (в т. ч. 600-литровые стеклопластиковые баки для химикатов взамен металлических 550-литровых), улучшена конструкция и технология производства многих узлов и деталей. В 1971 г. на одной из первых серийных машин конструкторы Московского вертолётного завода впервые установили и испытали пылезащитные устройства (ПЗУ), уменьшавшие износ двигателей при работе с грунтовых площадок; впоследствии ПЗУ ставились на некоторые из польских Ми-2.
За помощь в освоении производства Ми- 2 ряд сотрудников Московского вертолётного завода получил польские правительственные награды, а Генеральный конструктор М. Л. Миль и Н. С. Отделенцев, внесший значительный вклад при внедрение вертолёта в производство — Командорские Кресты Возрождения Польши.
В течение нескольких лет Ми-2 был единственным двухдвигательным лёгким вертолётом, выпускавшимся серийно. Лишь шесть лет спустя, в 1971 г., пошёл в серию американский вертолёт аналогичного класса Белл 212, оснащённый спаренными двигателями Прэтт энд Уитни Кэнада ПТбТ-3 Туин Пэк (РТбТ-3 Twin Рас).
В 1965 г. начались экспортные поставки Ми-2. Большинство вертолётов этого типа было поставлено в СССР и другие социалистические страны. Помимо Советского Союза, Ми-2 закупали Бирма, Болгария, Венгрия, ГДР, Египет, Ирак, КНДР, Куба, Лесото, Ливия, Никарагуа, Румыния, Сирия, Чехословакия и Югославия. В 1978 г. один Ми-2 в сельскохозяйственном варианте попал даже в США, получив регистрацию N51946.
Позднее за счёт перепродаж Ми-2 появились и в других странах (например, в Джибути, Турции, Венесуэле и т. д.).
Основной экспортной модификацией была грузопассажирская, но поставлялись заказчикам и спецварианты. В 1974 году Чехословакия приобрела Ми-2 со специальным оборудованием для контроля дорожного движения. В том же году в Болгарию был поставлен Ми-2, оснащённый радиолокационным оборудованием для контроля за загрязнением акватории Чёрного моря. Сельскохозяйственный вариант использовался в СССР, Польше, Венгрии, ГДР, Ираке, Иране, Югославии и Ливане.
В ОКБ Миля вертолёты Ми-2 польского производства получили высокую оценку. Правда, иногда бывали и эксцессы. Поляки в большинстве своём относились к нам, мягко говоря, не ахти (почему — это уже совсем другая история), и периодически это отношение становилось ещё более не ахти. Говорят, что в одном из новых, только что с завода, Ми-2 наши лётчики нашли записку следующего содержания: «В этом вертолёте есть неустранимый дефект, но вы его хрен найдёте!»
В СССР Ми-2 эксплуатировался в трёх основных вариантах: транспортно-пассажирском (который мог в аэродромных условиях переоборудоваться в связной, санитарный, спасательный, патрульный или аэрофотосъёмочный), сельскохозяйственном и учебно-тренировочном с двойным управлением. У нас эти варианты обозначались соответственно Ми-2Т, Ми-2СХ и Ми-2У. «Двойки» активно использовались в качестве корабельных вертолётов на ледоколах для разведки ледовой обстановки и связи между судами. Применялся Ми-2 и в Полярной авиации.
С самого начала эксплуатации Ми-2 стал популярной машиной в системе гражданской авиации. Как правило, «аэрофлотовские» Ми-2 получали регистрационные номера в сериях 14, 15, 20 и 23 (например, СССР-14089, -15207, -20320 и -23309), но были и машины с номерами в «ан-четырнадцатой» серии 81500. Уже после распада СССР стали появляться «уволенные» из ВВС экземпляры с номерами в серии 00, а один Ми-2У имел «ан-двенадцатый» номер СССР- 11074 (по зав. № 548811074). После 1973 г. первоначальные красно-бело-серую и зелёно-белую цветовые схемы заменили сине-бело-серой по новому единому стандарту Аэрофлота. Ми-2, летавшие на Крайнем Севере и Дальнем Востоке, получили оранжево-синюю раскраску для большей заметности на фоне снега и льда в случае вынужденной посадки.
В Вооружённых Силах СССР Ми-2 применялся в ограниченном количестве — в основном как связной (в ВВС) и учебный (в подразделениях ДОСААФ). В течение многих лет, начиная с 1978 г., советские, а потом и российские спортсмены на Ми-2У завоёвывали первые места на чемпионатах мира по вертолётному спорту.
Ещё в процессе испытаний и доводки опытных В-2 ОКБ М. Л. Миля начало разрабатывать два улучшенных варианта его с салоном на 10 пассажиров. Один из них, обозначенный Ми-3, имел увеличенное поперечное сечение фюзеляжа (и соответственно ширину салона), задний грузовой люк и вынесенные наружу топливные баки 8 форме небольших крыльев («жабры»), к которым крепились основные стойки шасси. Второй вариант под условным названием В-20 отличался удлинённым за счёт дополнительной секции фюзеляжем.
В 1964 г. на заводе № 329 были построены макеты этих вариантов, однако дальше этого дело не пошло: мощности двигателей ГТД-350 оказалось недостаточно для достижения расчётных характеристик. Рассматривались варианты использования вместо ГТД-350 более мощных турбовальных двигателей ГТД-3, ГТД-10, ГТД-550, а также американских Континентал Т65 и французских Турбомека Астазу-14 (Turbomdca Astazou XIV). Однако неоднократные попытки Генерального конструктора М. Л. Миля, а позднее — его
