一架海军陆战队测试与评估中队1（VMX-1）的CH-53K重型直升机吊挂F-35C第一架原型机CF-1机身，在拆掉飞行任务系统和推进系统、外翼和额外设备后该机重约9980千克，从马里兰州的帕图森特河海军航空站吊运送到东北约257千米处的麦奎尔-迪克斯-拉克赫斯特联合基地内海军空战中心飞机分部（NAWCAD）拉克赫斯特。CF-1将在其位于新泽西州的新家中用于“未来的应急恢复系统测试”。在运输途中，F-35C的机身被吊挂在这架重型直升机的下面，直升机从KC-130T大力神加油机上进行了空中加油，从而成功展示了CH-53K远距离运载超大货物的能力。
首飞时间为2015年10月27日，主要用于取代CH-53E“超级种马”直升机。该机机身长22.28米，采用7桨叶主旋翼和4桨叶尾桨，含旋翼长30.2米，机身宽5.36米，带旋翼宽23.99米，空重15.071吨，有效载荷15.9吨，最大起飞重量34吨。该机安装有3台通用电气GE38-1B(T408)涡轮轴发动机，单台功率7500马力，机身两侧的浮筒内部自封油箱可装7031千克燃油，使得直升机巡航速度261千米/小时，最大速度315千米/小时，续航距离841千米，作战半径204千米，上升速度13米/秒，实际升限5638米，单点挂钩的额定载荷为16.329吨，双点挂钩最多可承载11.4吨。可在气温33.1度、海拔高度914米的条件下装载12247千克货物飞行204千米，这是在同样条件下飞行的CH-53E直升机的外部载荷的三倍多，还可以经由C-130J型飞机进行空中加油，进行12度斜坡着陆和起飞。
美国海军陆战队计划购买200架CH-53K，以取代现有的CH-53E。但是这种直升机在开发过程中遭遇了重大延误，美国陆军陆战队仅在2022年宣布了该型号具备了初始作战能力，并直到2026年才能在两栖攻击舰上首次部署CH-53K，CH-53K于2023年12月进入了全速生产阶段，并按计划于2029财政年度申报全面作业能力。西科斯基公司已经向海军陆战队提供了14架种马王，签署合同中有79架，其中12架为以色列制造。而在全速率生产每年的产量会增加到24架直升机。
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