1987年，軍方正式采用天頂-2作為發射軍用航天器的運載工具。天頂-2先後發射過“處女地”係列電子偵察衛星，“鷹”係列偵察衛星和“颶風”有人太空戰鬥機的模型。颶風號太空戰鬥機計劃即使在冷戰時期都是一個過於瘋狂的計劃，在用天頂-2發射了一架大概是等質量的模型後，該計劃在1987年被取消了。
1990年10月4日，天頂-2在發射一顆處女地-2衛星時發生了嚴重事故。由於第一級發動機故障，火箭在起飛3秒後墜落，完全破壞了45號發射陣地的一個發射台，該發射台以後再未修複。
後來的天頂-2都是使用另一個發射台（該發射台在事故發生兩個月後才完工）發射的。此外，對火箭進行了兩年的改進，以免出現類似問題。
在蘇聯解體後，俄羅斯繼續與烏克蘭合作生產一定數量的天頂-2，基本都是用來發射“處女地-2”係列軍事衛星。
天頂-M
天頂-M是烏克蘭與俄羅斯新研製的一種天頂-2改型，其主要特點是安裝了新控製係統和改進過的發動機。天頂-M在2007年6月29日成功地進行了第一次發射，將宇宙-2428送入軌道。天頂-M的具體性能參數尚不清楚。
另外，將天頂-M分別加上一個“弗雷蓋特”上麵級或“DM組級”上麵級，就形成了兩種三級火箭：天頂-M/弗雷蓋特和天頂-M/DM組級（也叫天頂-3M）。加裝上麵級之後，火箭就擁有了將載荷送入更高的軌道（如地球同步軌道）的能力。
天頂-M/弗雷蓋特預計將在2008年發射，而天頂-M/DM組級的商業型號天頂-3SLB已經於2008年4月28日首飛成功。天頂-M/DM組級的研製可能利用了在天頂-3SL計劃中發展起來的技術（天頂-3SL也使用DM組級上麵級，這種上麵級隻有俄羅斯能製造）。
天頂-2SLB
天頂-2SLB是海射公司（商業天頂號“天頂-3SL”的發射服務提供商）新推出的一種用於商業發射的兩級火箭，但不是從奧德賽海上平台發射，而是從陸地上（拜科努爾發射場）發射。為此海射公司成立了陸上發射部門。天頂-2SLB的具體參數還不清楚，可能它就是天頂-M用於商業目的時的代號。該火箭是沒有上麵級的。