Die Grayling lief am 16. Juni 1909 bei der Fore RiverShipyard vom Stapel, die das Boot als Subunternehmer für Electric Boat
gebaut hatte. Am 23. November des Jahres wurde das Boot in Dienst gestellt und zwei Jahre später in D-2 umbenannt.
Die D-2 war Flagschiff der Submarine Division 3 im Atlantik und nahm an Schieß- und Tauchübungen teil. 1915 partizipierte sie an der Presidential Review of the Fleet.
Während des Ersten Weltkrieges war die D-2 eine Testplattform in New London, Connecticut. Am 9. September 1919 wurde das Boot schließlich in der Philadelphia NavalShipyard der Reserveflotte zugeordnet, am 18. Januar 1922 außer Dienst gestellt und im September des Jahres verkauft, um zerlegt zu werden.