El prototipo S-60 flying crane (grúa volante) realizó su primer vuelo el 28 de marzo de 1959. Era capaz de elevar una carga útil de 5445 kg. Se estrelló en 1961. Este aparato se basaba en el Sikorsky S-56.
El Sikorsky S-64 fue diseñado como una versión aumentada del Sikorsky S-60. El S-64 tenía un rotor principal de 6 palas, movido por dos motores 4.050 shp (3020kW) JFTD-12A turboeje. Efectuó su primer vuelo el 9 de mayo de 1962.
Como también debía ser construido para el ejército alemán (Bundeswehr), se construyeron otros dos aparatos para pruebas. Estos fueron entregados a la empresa Weser Flugzeugbau que continuó su desarrollo, recibiendo el nombre de WFS-64A. Finalmente Alemania no encarga los helicópteros Sikorsky. Estos prototipos estaban equipados con dos turbinas Pratt & Whitney JFTD12-4A de 3020 kW (4107 CV) cada una.
El Ejército de los Estados Unidos realizó en junio de 1963 un pedido inicial de seis helicópteros S-64A (con la designación CH-54A Tarhe). Su capacidad de carga fue aumentada montando dos turbinas Pratt & Whitney T73 P-1 de 3356 kW (4564 CV) cada una. Un pequeño número de S-64A y de la variante S-64E fueron construidos para el mercado civil.
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