Devant les bons résultats du Super Mystère B1 et l’amélioration escomptée avec le Super-Mystère B2 dont le plan central a été agrandi, Marcel Dassault propose aux services officiels de fabriquer en série ce dernier appareil à la place des Mystère IV B commandés en 1954. Le 29 mars 1955, la DTIA (Direction Technique Industriel Aéronautique) accepte, résilie le contrat des Mystère IV B et passe commande :
- de 100 Mystère IV A supplémentaires à réacteur Verdon.
- de 45 avions Super-Mystère B2 dont 5 appareils de présérie avec une cellule de Super-Mystère B1 équipée de réacteur Atar 101 G 32.
La commande de série est ultérieurement portée à 220, puis ramenée à 178 appareils livrés entre 1957 et 1959. Le SMB2 01 effectue un premier vol de 40 min à Melun-Villaroche, le 15 mai 1956, piloté par Gérard Muselli et franchit le mur du son sans l’aide de la postcombustion. Le premier vol d’un avion de série a lieu à Mérignac, le 26 février 1957.
Dans un contexte de restrictions budgétaires, 154 appareils seulement sont livrés à l’Armée de l’Air, dont deux réservés pour servir de bancs d’essais volants du réacteur SNECMA Atar 9 (Super-Mystère B4). En 1958, l’État d’Israël passe une commande de 24 avions.
