Die Motorenleistung wird im Vergleich zum Vorgängermodell weiter gesteigert. Der Antrieb erfolgt durch zwei Rolls-Royce T56-A-427A Turbopropmotoren mit achtblättrigen NP 2000 Propellern. Dank einer automatisierten Antriebssystemsteuereinheit und einem neuen Untersetzungsgetriebe sind die Motoren effizienter und leistungsfähiger. Der Spritverbrauch wird um 13 Prozent gesenkt und die Reisegeschwindigkeit um sechs Prozent auf 260 Knoten erhöht. Falls ein Motor ausfällt, erbringt der verbleibende Motor zusätzliche Leistung, um einen sicheren Weiterflug zu gewährleisten.
Um den gesteigerten Energiebedarf der neuen Elektronik zu decken, wurden die beiden 60/90-kVA Generatoren durch zwei Hamilton- Sunstrand 170–225-kVA Generatoren ersetzt.
Für die elektronische Ausrüstung verwendet die offene Systemarchitektur der E‑2D wann immer möglich handelsübliche Teilsysteme. Die modulare Konfiguration erlaubt das schnelle Auswechseln einzelner Komponenten, sowohl zwecks schneller Wartung als auch, um stets die neueste Technologie nachrüsten zu können.
Wie die E‑2C hat auch das neue Flugzeug eine fünfköpfige Besatzung: Pilot und Kopilot im Cockpit sowie drei taktische Offiziere in dem mit elektronischer Ausrüstung gefüllten Combat Information Center in der Passagierkabine.
Jeder taktische Offizier (TO) hat einen eigenen Aufgabenbereich als führender Combat Information Center Officer (CICO), Flugleitoffizier (Air Control Officer – ACO) oder Radaroffizier (RO). Ihre Konsolen sind mit 21-Zoll-LCD-Flachbildschirmen mit RGB-Farbsystem ausgestattet. Zur Bedienung stehen Keyboard, Trackball und Keypad zur Verfügung. Die TO sind miteinander und dem Cockpit per digitalem Glasfaser-LAN verbunden, um eine lückenlose mündliche Kommunikation auch bei hohem Fluglärm zu gewährleisten.
Die Piloten der E‑2D sitzen in einer so genannten »gläsernen Pilotenkanzel« mit drei 17-Zoll-Flachbildschirmen anstatt der Analoganzeigen im gegenwärtigen Cockpit. Diese Bildschirme zeigen nicht nur die Flugzeug- und Flugdaten an; auch die Anzeigen und Daten der Konsole eines beliebigen taktischen Offiziers lassen sich auf einem der Cockpitbildschirme aufrufen, sodass der Kopilot im Bedarfsfall als vierter TO fungieren kann.
Der Zentralrechner des Advanced Hawkeye wird wesentlich leistungsfähiger als der Führungscomputer früherer Ausführungen. Er wird bereits als »Server in der Luft« bezeichnet, der Schiffe, bemannte Flugzeuge und auch UAV mit Daten versorgt.
Die E‑2D übermittelt nicht nur eigens erfasste Lagekenntnis an Einsatzzentralen und Flugzeuge weiter; Advanced Hawkeye empfängt auch Daten, die von den Sensoren anderer Flugzeuge, Schiffe oder Bodentruppen erfasst wurden. Der Führungscomputer der E‑2D speist auch diese extern gewonnenen Daten ein, um ein einheitliches Lagebild zu erstellen, das sämtlichen Einsatzkräften und Führungszentralen gleichzeitig und laufend übermittelt werden kann. In einer wannenförmigen Ausbuchtung am unteren Rumpf des Flugzeugs wird die CEC-Ausrüstung installiert, die den Echtzeit-Austausch von Radar- und IFF-Sensordaten verschiedener Flugzeuge und Schiffe bzw. an Land befindlicher Sensoren untereinander ermöglicht.
Die weitere Kommunikation erfolgt über sechs abhörsichere digitale ARC 210 Funkgeräte für Sprach- oder Datenübertragung im Bereich 30–941 Mhz. Diese Funkgeräte haben SATCOM-Anschluss und können über Link-11 und Link-16 auch Radar- und IFF-Daten übertragen.