Im Hinblick auf die steigende Masse der CORONA Fotoaufklärungssatelliten fragte die USAF bereits 1961 bei Douglas Aircraft eine leistungsgesteigerte Variante des bisherigen Thor-​SLV2 Agena-​D Modells an. Zwei grundlegende Veränderungen boten das gewünschte Wachstumspotential. Das waren einerseits die Einführung des leistungsfähigeren MB3 III Erstufentriebwerks, vor allem aber die Installation von drei Feststoffboostern. Ein passendes Triebwerk für die Booster fand sich in Form der „Castor I“ Zweitstufe der seit 1960 in der Erprobung stehenden Scout Trägerrakete der NASA. Mit nur geringen Änderungen (u.a. veränderte Entspannungsdüse) konnte dieses von der Thiokol Chemical Corp. entwickelte Triebwerk übernommen werden. Die neue Erststufe erhielt bei der USAF den Namen LV2 A, Douglas bezeichnete sie als DSV-​2 A bzw. in Kombination mit den Boostern als DSV-​2 C. Die Leistungssteigerung gegenüber dem Vorgängermodell war gewaltig, für die relevanten Bahnen ergab sich fast eine Verdoppelung. Booster und Erststufentriebwerk wurden gemeinsam am Boden gezündet. Nach etwa 40 Sekunden waren die Booster ausgebrannt und wurden nach weiteren 20 Sekunden abgetrennt. Nach dem Brennschluß der Erststufe brannten die beiden kleinen Vernier-​Triebwerke noch für etwa 9 Sekunden weiter, um die 3-​Achsen-​Kontrolle in dieser antriebslosen Phase sicherzustellen. Währenddessen wurde die Kreiselplattform der Agena-​D Oberstufe entriegelt. Einige Sekunden nach der Stufentrennung folgte die Zündung des Zweitstufentriebwerks. In der Oberstufe kamen standardisierte Varianten der Agena-​D zum Einsatz, die in der Regel fester Bestandteil der Nutzlast waren. Zu den wenigen Ausnahmen zählten die drei zivilen Einsätze für die NASA, bei denen die Agena zwei OGO und einen PAGEOS Satelliten auf ihre Bahnen beförderte. Diese Exemplare flogen dann auch mit einer abtrennbaren Nutzlastverkleidung.