为了能够到更远的海域作战，海狼2型潜艇的尺寸与吨位都有所增加。与1型相比，主要改变有五项：其一，2型潜艇设计了三个大号油箱（1型只有一个小号油箱），航程达到5600海里，可以直接从夏威夷开到香港。其二，2型的发动机功率更大，水面航速可以达到13.5节，水下巡航速度可以达到7.4节。其三，2型增加了储藏室与鱼雷舱，储备三个月口粮以及12枚鱼雷，大大降低补给频次，可以长期出海作战。其四，为了攻击不能或者不值得使用鱼雷的目标（例如岸上建筑或者小型商船），2型还添加了一门75mm速射炮与光学测距仪，可以在水面进行远程攻击。另外，海狼2型潜艇还有一个最显着的特点：安装了水下排气管系统，可以在水下巡航时使用柴油机驱动。水下柴油机驱动时，海面会留下烟雾，容易暴露目标，不过夜间这种巡航方式就十分有优势。因为在水下用柴油机驱动，海狼2型的巡航速度最高可以达到10.3节，航程可达530海里。
基本数据
排水量：水面326吨；水下375吨
长：49.5
宽：4.9
吃水：3.9
航速
水面：13.5节
水下：7节/电动机；10.3节/柴油机
航程
水面：5600海里（8节）
水下：60海里/电动机（4节）；530海里/柴油机（6节）
潜深
设计潜深：80
实战潜深：120
零界潜深：150
武备：
艇首：灵箭2型鱼雷发射器3座，备弹12（艇尾无）。
艇首：1门75mm火炮，用以攻击不能或者不值得使用鱼雷的目标，例如岸上的建筑以及小型商船。射速5发/分；射程9300米，配备光学测距仪一座，备弹100发。
艇尾：1挺89式舰载重机枪。
艇员：24―26人