El 16 de febrero de 1946 realizó su primer vuelo el Sikorsky S-51, una versión modificada del R-5 con un mayor diámetro de rotor, mayor capacidad de carga y peso bruto, y una configuración rediseñada de tren de aterrizaje triciclo.
Con espacio para tres pasajeros más el piloto, el S-51 se concibió inicialmente para atraer tanto a operadores civiles como militares, y fue el primer helicóptero vendido a un usuario comercial. La USAF encargó once S-51, denominados R-5F, mientras que 92 se destinaron a la Armada como HO3S-1, comúnmente conocido como «Horse».
En Gran Bretaña, Westland Aircraft inició la producción en 1946 del Westland-Sikorsky S-51 Dragonfly para la Royal Navy y la Royal Air Force, todos ellos propulsados por un motor Alvis Leonides de 500 hp. Esto proporcionó una velocidad máxima mejorada de 165 km/h y un techo de servicio de 4200 m. En total, se construyeron 133 helicópteros Westland-Sikorsky Dragonfly. Westland también desarrolló una versión considerablemente modificada, el Westland Widgeon, pero este modelo nunca llegó a prestar servicio. En el Reino Unido, el primer servicio diario programado de helicópteros comenzó en junio de 1950 entre Liverpool y Cardiff utilizando S-51 operados por British European Airways (BEA).
El S-51 fue el primer helicóptero entregado a un operador comercial. El 29 de julio de 1946, la primera de tres máquinas fue entregada al presidente de Helicopter Air Transport (HAT) en la planta de Sikorsky en Bridgeport, Connecticut. HAT pagó un precio reducido de $48,500 por avión y los operó desde el Aeropuerto Central de Camden, en Camden, Nueva Jersey, transportando pasajeros, carga y correo a otros aeropuertos locales. Inicialmente operando con una licencia temporal, el S-51 obtuvo la certificación completa de la Autoridad de Aeronáutica Civil (CAA) para operación comercial el 17 de abril de 1947.
La Armada estadounidense encargó cuatro S-51 listos para usar a Sikorsky a finales de 1946 para su uso en la Antártida y la Operación Highjump, incorporándolos al inventario naval como HO3S-1. Transportado a bordo del buque de transporte de hidroaviones USS Pine Island, el día de Navidad de 1946, un HO3S-1 de VX-3, pilotado por el teniente comandante Walter M. Sessums, se convirtió en el primer helicóptero en volar en la Antártida.
Tras demostrar sus capacidades, el pedido inicial del HO3S-1 naval fue seguido por la compra de 42 aeronaves adicionales en 1948. La Armada equipó varias clases de buques de guerra con helicópteros utilitarios HO3S-1, incluyendo portaaviones, lanchas de hidroaviones, rompehielos, cruceros clase Des Moines y acorazados clase Iowa. Para febrero de 1948, el Cuerpo de Marines había equipado al HMX-1, su primer Escuadrón de Transporte de Helicópteros de la Infantería de Marina, con seis aeronaves HO3S-1.
Con una capacidad de pasajeros de tan solo tres personas con ropa ligera, los HO3S-1 fueron utilizados principalmente como helicópteros utilitarios por los marines. Finalmente, la Armada de los Estados Unidos adquiriría un total de 88 helicópteros HO3S-1 (S-51). En 1948 se construyeron treinta y nueve helicópteros de rescate especializados adicionales, conocidos como H-5G, mientras que 16 fueron equipados con pontones como el anfibio H-5H en 1949.
Varios H-5H se convirtieron en 1949 para una función específica de evacuación médica, con camillas para heridos cargadas lateralmente a través de escotillas laterales en el fuselaje. La estación de camillas trasera estaba ubicada justo delante del tubo de cola y la estación de camillas principal se ubicaba detrás de la cabina de la tripulación. La estación de camillas delantera podía acomodar a dos heridos, a los que el médico podía acceder durante el vuelo, mientras que la estación de camillas trasera solo podía atender a uno, al que no podía acceder el médico durante el vuelo.
El H-5/HO3S-1 alcanzó su mayor fama durante la Guerra de Corea, cuando fue requerido repetidamente para rescatar a pilotos de las Naciones Unidas derribados tras las líneas enemigas y para evacuar al personal herido del frente. Finalmente, fue reemplazado en la mayoría de las funciones por el H-19 Chickasaw. En 1957, los últimos helicópteros H-5 y HO3S-1 fueron retirados del servicio militar activo estadounidense.
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