El de Havilland Sea Vixen nace como un desarrollo del DH.110, en un principio se habían encargado cinco prototipos del DH.110 para la RAF y cuatro para la Fleet Air Arm de la Marina, pero las esperanzas de ventas hacia ambos clientes parecieron desvanecerse cuando la RAF seleccionó al Gloster GA.5 (luego llamado Javelin) y la Marina prefirió optar por una versión mejorada del Sea Venom. Sin embargo, de Havilland siguió trabajando en los dos prototipos que habían logrado completar, el primer vuelo se efectuó el 26 de septiembre de 1951 con el avión WG236, un año después se estrellaría durante una demostración en Farnborough ocasionando la muerte de sus tripulantes y 29 espectadores lo cual obligó a realizar modificaciones y refuerzos en el aparato restante, que retrasaron las pruebas otro año.
Al cancelarse el proyecto del Sea Venom mejorado, la Marina volvió a cambiar de opinión y dijeron que si estaban interesados en el DH.110 después de todo, el segundo prototipo, el WG240, realizó pruebas en portaviones tan satisfactorias que se decidió desarrollar un avión navalizado. A partir del DH.110 se produjo el modelo DH.110 Mk.20X como prototipo del FAW.20, en 1955 se ordenaron diez aviones de desarrollo realizándose el primer vuelo el 20 de junio de 1955, la pruebas fueron tan exitosas que se ordenaron 35 aviones adicionales.
El primer FAW.20 de producción voló el 20 de marzo de 1957, las especificaciones indicaban un armamento de cuatro cañones Aden y cuatro misiles Firestreak, siendo cambiadas luego con la eliminación de los cañones y la incorporación de cohetes antiaéreos no guiados. En noviembre de 1957 el primer aparato fue entregado al escuadrón 700 de la Fleet Air Arm con la nueva designación de Sea Vixen FAW.1.
Las dos características más llamativas del Sea Vixen son la configuración de doble cola y la posición de los asientos lado a lado, el puesto del observador/operador de radar se encontraba del lado derecho y hacia abajo del piloto, esa posición era conocida con el sobrenombre del hueco del carbonero, por su casi total falta de visibilidad al exterior, y no era un trabajo popular.
Para la época el Sea Vixen era un avión muy moderno, capaz de enfrentarse con cualquier enemigo potencial, había un considerable interés de otros países, incluyendo aliados de la OTAN como Alemania y más lejanos como Australia, de Havilland comenzó a trabajar en una versión des-navalizada eliminando refuerzos y con fuselaje de láminas más delgadas, capaz de velocidades superiores al Mach 1,4, pero en ese momento el gobierno británico mostró síntomas de estupidez aguda publicando el tristemente celebre libro blanco de defensa de 1957 en el cual se decía que todos los aviones tripulados sería sustituidos por misiles, de la noche a la mañana se congelaron los nuevos desarrollos y los compradores hicieron contratos en otros países cuyos gobiernos no mostraron tales síntomas.
En 1963 entró en servicio la versión FAW.2, con los largueros de las colas agrandados para colocar más equipo electrónico y combustible y capacidad de disparar los misiles aire-aire Red Top y aire-superficie Bullpup.
La operatividad del Sea Vixen sufrió mucho por los recortes al desarrollo de equipos y armamento posteriores al libro blanco de defensa arriba mencionado, el radar no tenía capacidad de distinguir blancos volando más bajo debido a los reflejos del suelo, lo cual obligaba a realizar las intercepciones al ras del agua apuntando hacia arriba, en condiciones normales el observador/operador de radar debía hacer malabares para poder identificar los aviones enemigos y dirigir al piloto correctamente, los misiles Firestreak y Red Top eran notable por su poca confiabilidad; en misiones de ataque la carga de trabajo se invertía, el piloto debía concentrarse en la mira a tal punto que el observador debía informar continuamente de la velocidad y altitud, en los ataques en picada con lanzacohetes era común que tuviera que pinchar con un lápiz la pierna derecha del piloto para llamar su atención y obligarlo a recuperar a tiempo de evitar estrellarse.
El Sea Vixen salió de servicio en primera línea en 1972, muchos consideraron esta decisión como prematura debido a que los aviones tenían aún muchos años de vida útil aunque sus sistemas estuvieran superados, la disminución de la flota de portaviones y la entrada en servicio del Phantom aceleraron la decisión.
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