Der S-58 absolvierte seinen Erstflug am 8. März 1954 und wurde als U-Boot-Bekämpfungshubschrauber für die US Navy entwickelt. Kurze Zeit später wurde der S-58 auch von dem Marine Corps, der Army und der Coast Guard eingesetzt. In den USA wurden ab 1962 alle militärischen Versionen einheitlich als H-34 bezeichnet. Zwischen 1955 und 1969 wurden insgesamt 1825 Maschinen gebaut; Sud Aviation in Frankreich produzierte weitere 135 in Lizenz. Westland entwickelte auf der Basis der S-58 ab 1957 mit der Westland Wessex eine eigene turbinengetriebene Version.
Die Bundeswehr beschaffte in drei Losen ab 1957 insgesamt rund 110 Maschinen dieses Typs, der in allen drei Teilstreitkräften zum Einsatz kam. Beim Heer wurden die Heeresfliegerwaffenschule und die jungen Heeresfliegerverbände damit ausgestattet; ihre eindrucksvollsten Einsätze flogen die H-34 der Heeresflieger bei der Sturmflutkatastrophe 1962 in Hamburg. Anfang der 1970er Jahre wurde die H-34 beim Heer durch Bell UH-1D und Sikorsky CH-53G abgelöst. Bei der Marine (MFG 5) flog die H-34 von 1963 bis 1975 für SAR-Aufgaben; 1975 wurde der letzte Hubschrauber ins Deutsche Museum nach München überführt. Der letzte Einsatz bei der Luftwaffe endete 1973 an der Heeresfliegerwaffenschule in Bückeburg.
Sikorsky rüstete ab 1972 kolbenbetriebene S-58 mit einem 1800 WPS leistenden Pratt & Whitney PT6T Twin Pac auf Turbinenbetrieb um; die Maschinen erhielten dabei die Bezeichnung S-58T. Insgesamt wurden ca. 160 Maschinen so umgerüstet. 1974 kam eine verbesserte Version des Twin Pac zum Einsatz, die als PT6T-6 mit 1875 WPS die Grundlage der heutigen S-58T bildet.

