Небольшой серией из 30 самолетов выпускался вариант дальнего радиолокационного обнаружения AD-3W. Под фюзеляжем каждого из них подвешивался громоздкий обтекатель вращающейся антенны РЛС AN/APS-20. Необычный внешний вид самолета, напоминающего известную аквариумную рыбку, послужил причиной шутливого прозвища - "Гуппи". Экипаж разведчика состоял из трех человек: летчика и двух операторов бортового оборудования, один из которых наблюдал за воздушной обстановкой, а другой держал постоянную радиосвязь с авианосцем или самолетами в воздухе.

Для повышения курсовой устойчивости машины на ее стабилизаторе закрепили маленькие неподвижные вертикальные поверхности. Вооружение на AD-3W не устанавливалось. Два подкрыльевых пилона использовались для подвески топливных баков. В ходе эксплуатации самолетов делалась попытка использовать возможности бортовой РЛС в комплексе с магнитным обнаружителем для поиска подводных лодок.

Две машины, прошедшие соответствующую модернизацию, получили обозначение AD-3E (заводские номера 122906 и 122907). По замыслу военных, эти самолеты должны были сообщать координаты найденной субмарины специальным самолетам уничтожения. Такие две машины создали на базе ночных штурмовиков Skyraider, присвоив им обозначение AD-3S. В конце программы испытаний один AD-3S оборудовали РЛС AN/APS-31 для исследования возможности применения одного универсального самолета вместо двух машин разных модификаций.

Практически традиционной модификацией AD-4 стали 158 AD-4W - самолетов дальнего радиолокационного обнаружения (радарного пикета), оснащенных РЛС AN/APS-20A, Ее характеристики были серьезно улучшены, по сравнению с РЛС от AD-3W. Так, мощность передатчика, по американским источникам, довели до одного мегаватта. Столь высокое значение представляется весьма сомнительным, учитывая то, что мощность большинства современных наземных РЛС, изготовленных без существенных ограничений по размерам и массе, не превышает нескольких сотен киловатт.

Вибрации громоздкого обтекателя и затенение обзора фюзеляжем и крыльями сильно уменьшали дальность и качество обнаружения воздушных целей. Несмотря на это, самолет широко использовался в Корее. В районе действия 77-го оперативного соединения AD-4W и AD-3W постоянно "висели" в воздухе и предупреждали корабли о приближении самолетов противника. Их значение особенно возросло после нескольких неожиданных атак МиГ-15 по английским ударным машинам с авианосца "Океан" летом 1952 года.

Наиболее яркий случай использования радиолокационного дозора имел место 18 ноября 1952 года. В этот день 77-е оперативное соединение в составе авианосцев "Эссекс", "Бон Хом Ричард", "Кирсардж" и "Орискани" находилось в 110 милях к югу от Владивостока. Во второй половине дня оператор РЛС AD-4W доложил о приближении к соединению восьми неопознанных самолетов, позже классифицированных как МиГ-15. Когда МиГи подлетели к кораблям на дальность 50 миль, с авианосца "Орискани" на перехват поднялись четыре "Пантеры" из VF-781. Наводимые с самолетов и кораблей, они скрытно сблизились с МиГами и внезапно атаковали их. Два самолета сбили лейтенанты Мидлтон и Вильяме. Еще один Миг, подбитый пушечной очередью F9F лейтенанта Ровландса, задымил и скрылся в облаках.

Через пять минут в район боя на помощь "пантерам" подлетели еще восемь палубных реактивных истребителей, но МиГи уже ушли в сторону побережья. Этот бой стал самым удачным для истребителей F9F за всю войну благодаря AD-4W Skyraider.

Англичане, проявлявшие к AD-4W большой интерес, добились разрешения на покупку пятидесяти таких самолетов. В английской палубной авиации они получили обозначение AEW.1. Из них только 20 самолетов были новыми, остальные передавались прямо из боевых подразделений американской палубной авиации.

В конце 1951 года AEW.1 поступили в учебную эскадрилью 778. После переучивания летного состава на базе Колдрос это подразделение приступило к полетам с палубы авианосца "Игл". Другая эскадрилья под номером 849 постоянно базировалась на базе Колдрос и ее самолеты передавались на разные авианосцы по необходимости. В боевых действиях AEW.1 участия практически не принимали - единственный самолет в ноябре 1956 года летал с палубы авианосца "Булварк", обеспечивавшего морскую блокаду Египта во время Суэцкого кризиса.

В период с 1960 по 1962 год AEW.1 Skyraider снимались с вооружения и заменялись новыми турбовинтовыми машинами AEW.3 "Ганнет" (обозначение AEW.2 нес базовый четырехмоторный самолет "Шеклтон").

Выпускался и вариант дальнего радиолокационного обнаружения AD-5W (239 машин). С 1962 года они стали называться ЕА-1Е.