К 1940 году из 12 крейсеров “класса А” восемь превышали бы 10-летний срок службы, тогда как среди американских “вашингтонских” 10000-тонных крейсеров этого возраста достигал только один. Ещё в июне 1938 года были готовы планы дальнейшей модернизации типа “Миоко”, но загрузка верфей флота выполнением новых кораблестроительных программ не позволила в срок приступить к работам. К тому же началась модернизация других крейсеров “класса А”: “Фурутака” в Куре, “Аоба” и “Кинугаса” в Сасебо, “Такао” в Йокосуке и “Атаго” в Майдзуру. Хотя “Нати” и “Хагуро” поставили в резерв ещё 1 декабря 1937 года, приказ на их модернизацию отдали только в январе 1939 года, а в апреле последовал приказ о начале работ на “Миоко” и “Асигара”. Причем работы на Хагуро” и “Асигара” планировали провести на частных верфях, чтобы несколько разгрузить военные.

К модернизации “Нати” и “Хагуро” приступили сразу после выхода приказа, а вот работы на “Асигара”, в конце концов возложенные на военную верфь в Йокосуке, начались только после окончания модернизации “Атаго” и “Такао”. Одновременно на той же верфи производилась замена башен ГК на крейсерах “Кумано” и “Микума”. К работам же на “Миоко” верфь в Куре приступила только после замены башен на “Могами” и “Судзуя”, которая считалась более срочным делом перед надвигавшейся войной.

Сроки второй модернизации крейсеров типа “Миоко”.

Модернизация артиллерии ГК. Главное улучшение заключалось в модернизации системы УАО, что успели сделать на “Асигара” во время первой модернизации перед его уходом в Европу. Несколько улучшили системы связи между башнями и постами УАО, а над стволами орудий установили съёмные 5-см орудия для учебных стрельб. После снятия старых элементов СУАО пришлось переделать верхнюю часть носовой надстройки. На “Хагуро” и “Наги” там установили башенку с директором типа 94 и 6-метровым дальномером типа 14, а этажом ниже - визиры типа 92. Вычислительное устройство типа 92 разместили в ЦАП на палубу ниже надстройки. Вспомогательный директор типа 94 оказался за грот- мачтой. То же самое сделали на “Миоко”, но 6-метровый дальномер расположили в отдельной башне за башней главного директора. Стоящие по бокам надстройки 4,5-метровые дальномеры сняли. Сначала 6-метровый дальномер, установленный наверху носовой надстройки, стоял в башне ГК №1, но в море пользоваться им оказалось невозможным из-за постоянного заливания линз брызгами, поднимающимися от носа корабля.

Зенитная артиллерия. Предполагаемая замена директоров типа 91 новыми типа 94 не состоялась из-за нехватки последних. Поэтому 4,5-метровые дальномеры типа 89 или 91 в башенках в средней части корабля остались отделенными от зенитного директора и вычислительного прибора, объединенных вместе и установленных на мостике. Легкое зенитное вооружение заменили полностью: счетверенные 13-мм и спаренные 7,7- мм пулеметы уступили место четырем спаренным 25-мм автоматам типа 96, установленным по бокам дымовых труб, и двум спаренным 13-мм установкам типа 93, размещенным на спонсонах носовой надстройки для защиты её от штурмовых атак авиации. Между установками 25-мм автоматов расположили два зенитных директора типа 95.

Торпедное вооружение. Его усилили за счет установки ещё одной пары четырехтрубных ТА типа 92 модели 1 в носовой части нового торпедного отделения. Систему быстрой перегрузки торпед сдвинули дальше в нос, а восемь запасных торпед защитили 25-мм плитами стали Дкжоль. Всего на борт крейсера могли теперь принимать 24 кислородные торпеды типа 93. Улучшили и приборы УТС, благодаря чему дальность эффективной атаки увеличилась до 30000 м с лишним. В добавок к визиру типа 93 и директорам типа 92 в ЦАП установили вычислительный прибор типа 93, а на топе треногой фок-мачты оборудовали пост УТС с директором типа 97 (им управлял торпедный офицер) и необходимыми устройствами связи. Этот пост сначала установили только на “Миоко”, а остальные крейсера смогли получить его только в начале 1941 года.

Прожекторное оборудование. Три оставшихся 110-см прожектора типа “SU” (кормовая пара и один по ДП) заменили двумя 110-см типа 92 (бок о бок между трубами), что довело их общее число до четырех с возможностью работы по два на борт. На платформе УЗО поставили два устройства управления прожекторами типа 96, с помощью которых можно было освещать не только надводные, но и воздушные цели. Авиационное оборудование. Установленные в 1935 году катапульты модели 3 заменили более мощными типа Куре №2 модели 5, способными запускать самолеты весом до 4000 кг со скоростью 28 м/с. Полностью модифицировали и рельсовую систему для перемещения самолетов, которая стала похожей на систему крейсеров типа “Могами”. Установили также более мощную грузовую стрелу, форма которой на “Миоко” несколько отличалась от других. Теперь крейсера этого типа могли принимать на борт новый 3-местный разведчик типа 0 и два новых 2-местных корректировщика типа 0: первый обычно хранился на катапульте правого борта, остальные - на катапульте левого борта и рельсах. Но из-за нехватки новых самолетов до ноября 1941 года “Асигара” нес три ГСМ типа 95, “Наги” и “Хагуро” - по одному типа 94 и по два типа 95. Затем все четыре крейсера несли по одному 3-местному типа 0 и по два типа 95. Четыре 250-кг и 44 60-кг бомбы хранились в специальном ангаре, а для подачи тяжелых бомб к самолетам имелся подъёмник.

Котлы. В котлах сменили трубки и установили новые форсунки, а 6 котлов снабдили подогревателями. Это вместе с улучшением вентиляции (повышена мощность вентиляторов и улучшены их шахты) позволило снизить расход топлива. Для облегчения обслуживания котлов их посты управления и телефонный пост всех КО снова модернизировали.

Турбины. Установленные во время первой модернизации и доставлявшие массу хлопот “индукционные” турбины сняли. Для крейсерского хода приняли новую систему, при которой пар от ТКХ (носовой турбоагрегат) поступал прямо на кормовые ТВД, так что на крейсерском ходу вращались все четыре вала, облегчая переход к более высоким скоростям.

Скорость и дальность плавания. Из-за дальнейшего роста водоизмещения ожидалось падение скорости - по оценкам до 33,3 уз. при 132000 л.с. Но “Миоко” во время пробегов между постами Укурудзима 31 марта 1941 года достиг 33,88 узла при мощности 132830 л.с. и водоизмещении 14984 т. Максимальный запас топлива уменьшился с 2472 т нефти до 2214 т, из которых 480 т переместили во внешние части прежних булей и в новые були. Сначала была надежда, что повышение экономичности котлов повысит дальность на 14-узловой скорости примерно до 8500 миль, несмотря на уменьшение запаса топлива и увеличение водоизмещения. Но в реальности пришлось удовлетвориться 7900. На испытаниях “Миоко” по расходу топлива радиус его действия определили как 7463 мили.