Als Weiterentwicklung der GNR O1 entstand die O2, die sich zunächst fast nur durch ihre Anzahl und Anordnung der Zylinder unterschied. Statt der bisher zwei Zylinder verwendete man nun drei kleinere, um die Kraftentfaltung und Laufruhe zu verbessern. Gresley setzte hier zum ersten Mal seine spezielle Steuerung ein, bei der der innere Zylinder über Hebel von der Steuerung der äußeren Zylinder geregelt wurde. Dies führte dazu, dass es nun innerhalb des Rahmens keine zusätzliche Steuerungsmechanik mehr gab, die zur Wartung nur schwer zugänglich war. Den Kessel ließ man von seinen Abmessungen unverändert gegenüber der O1, jedoch konnte die Anfahrzugkraft durch den dritten Zylinder um etwa neun Prozent erhöht werden.

1918 konnte zunächst nur ein Prototyp fertiggestellt werden, weitere zehn Stück mit leicht veränderter Steuerung wurden 1919 bestellt und 1921 ausgeliefert. Die Serienmaschinen erhielten um einen halben Zoll größere Zylinder und eine Erhöhung des Kesseldrucks von 170 auf 180 psi. Nach der Gruppierung im Jahr 1923 bestellte die LNER weitere 15 Stück, die in Anbetracht des kleineren LNER-Standard-Lichtraumprofils ein flacheres Führerhaus mit seitlichen Fenstern, einen niedrigeren Schornstein und eine neu positionierte Pfeife bekamen. Viele der früheren Maschinen wurden 1939 auch in dieser Form umgebaut, um sie im gesamten LNER-Netz einsetzen zu können. Weitere 16 Stück wurden 1932 und 1933 ausgeliefert und die letzten 25 in den Jahren 1942 und 1943.

Zunächst lieferten die O2, wie vorher schon die O1, hauptsächlich Kohle nach London. Während des Krieges mussten viele Maschinen auch andere Fracht im Auftrag des Militärs transportieren. Nach dem Kriegsende zogen die meisten wieder Kohle- und Eisenerzzüge, da sie ja schließlich zur Gruppierung der „mineral engines” gehörten und sich dafür gut eigneten. Es kamen alle 67 Maschinen im Jahr 1948 zu den British Railways und nur der Prototyp wurde auf Grund seiner abweichenden Steuerung schnell ausgemustert. Erst 1960 begann man auch, die anderen Maschinen abzustellen, was 1963 abgeschlossen war. Wie die meisten britischen Güterzugloks, wurden auch die O2 nach dem Ende ihrer Dienstzeit ohne Ausnahme verschrottet.