这一事件使美国海军意识到人工操作的小口径舰炮在对抗小型快艇时，无论在反应时间还是射击精度上都不能满足要求。因此在2003 年的海军作战部长文件中明确提出了对Mk-38型舰炮改进的需求，并对相关改进及部署方案作出了具体指导。2004年，美国海军授权BAE系统公司和以色列拉斐尔公司，开始研制Mk-38 Mod 2型舰炮，2005年首次列装。需要注意的是，这里的Mk-38 Mod 2 与90 年代推出的Mk-38Mod（2）完全不同。
改型之后的舰炮与之前最大不同之处在于抛弃了以往的Mk-88型炮座，改为以色列“台风”武器系统炮座。该炮座带炮位稳定装置，射击方位角可在±15°~±165°间任意调节，俯仰角-20°~+40°。
主炮仍采用M-242链式机炮，射速由之前的半自动/全自动射击改为五档可调，最大射速180发/分，可发射全部美国制式的25毫米炮弹，炮座内备弹200发。供弹系统也经过改进，性能更加稳定。
在炮的耳轴右后方装有一部4轴稳定的光电探测系统，可相对于炮座独立转动，方位角转动范围±165°，俯仰角范围-20°~+85°。探测系统包括一台低对比度微光电视摄像机、一部人眼安全的激光测距仪和一套前视红外系统（视野共三档，可根据需要进行调节）。这些改进使得火炮可在全天候环境下有效探测敌方目标，射击精度也有了长足进步。
