新型雷达的基本原理是接收到包含目标信号和地面杂波的回波信号后，对前后接收到的回波脉冲进行比对、分析，由于静止目标的脉冲前后不会发生变化，因此可以将其识别出来，从雷达图像中去除，保留下运动目标的信号，使得雷达具备较强的低空以及地面、海面目标探测能力。据E-2D项目负责人透露，新型雷达能够探测运动速度低于50千米/小时的地面目标。
鹰眼预警机
增加空中加油能力
军事分析家预测，一旦美国海军航母编队进入态势险恶的环境，如霍尔木兹海峡等，那里舰队距离海岸很可能不到100英里，完全处于反舰巡航导弹的射程之内，舰载预警机将不得不24小时保持警戒，以免航母战斗群遭到攻击。
目前，E-2D的滞空时间约为4.5～5个小时，要实现24小时执勤，一种方法是将每艘航空母舰上的4机中队变为5机中队，另一种方式就是为预警机增加空中加油能力。目前美国海军已经通过试验模拟了使用KC-130或F/A-18为E-2D加油时的空气动力环境。试验中使用了一根从E-2D座舱顶部中间伸出的直受油探管。
开放式电子体系
E-2D采用开放式电子体系结构，能快速更换设备，应用最新技术。目前，E-2D使用了很多E-2C的软件，并新增了200万行新代码。诺格公司建议，未来应确保每18～24个月为E-2D进行一次升级。在升级期间，E-2D的硬件和软件将随着先进技术的嵌入得以更新，升级将带来许多新的提高，如改进的战斗识别、多谱段融合、平台到平台通信的自动控制等先进技术。
可维护性提高
与E-2C相比，E-2D在可维护性方面的进步非常明显，平均故障率大幅降低。平均维修时间，美国海军的需求是3.98小时，E-2D已经下降到了2.28小时。可维护性提高，使得航母编队原先保障4机中队的维护人员现在能够保障5机中队的行动。
