Po analizie projektu J-2S NASA oraz podwykonawcy dokonali niezbędnych usprawnień zgodnych z nowymi normami. Skorzystano przede wszystkim z nowocześniejszych technologii i materiałów. W ten sposób ciąg silnika został zwiększony o 20%, a impuls właściwy o 3% względem pierwotnej wersji silnika. Natomiast masa konstrukcji wzrosła o 77%. mały| Silnk J-2X podczas próbnego odpalenia. J-2X powstał z myślą o napędzaniu drugiego stopnia rakiety Ares I oraz drugiego stopnia Earth Departure Stage (EDS) rakiety Ares V. EDS jest podobny do stopnia S-IVB rakiety Saturn V i miał działać na podobnej zasadzie: po odcięciu pierwszego stopnia Aresa V silnik J-2X skierowałby EDS na niską orbitę okołoziemską, a stamtąd, po kolejnym odpaleniu J-2X w stronę orbity księżycowej.
Ze względu na ryzyko redukcji środków przeznaczonych na silnik J-2X zdecydowano, że najpierw opracowany zostanie silnik J-2X o nieco mniejszym ciągu 1220 kN niż jest projektowany. Jeśli sprawdziłby się jako układ napędowy drugiego członu rakiety Ares I w trakcie operacji na LEO, wówczas przystąpiono by do budowy silnika J-2XD o docelowym ciągu 1310 kN.