Схема перестройки противоминной батареи линкоров полностью совпадала с модернизацией “Nevada”, только новая казематная надстройка на палубе получилась чуть просторнее, т.к. сам корабль был на несколько метров длиннее. В ней размещались 10 127-мм орудий (по 5 на борт) и еще 2 орудия открыто уровнем выше на крыше каземата по бокам боевой рубки. Все противоминные орудия, установленные в корпусе, были сняты, а их порты заделаны, что позволило увеличить мореходность, расширить жилые помещения и улучшить бытовые условия. Подача снарядов для противоминных орудий осуществлялась цепными элеваторами с электроприводами мощностью 3 л.с., предельная скорость подачи составляла 20 снарядов в минуту. В качестве новой тяжелой зенитной батареи модернизированные линкоры получили по 8 новых 127мм/25 скорострельных орудий: по 4 на борт, на палубе надстройки. Системы управления этих орудий размещались на носовой надстройке. В качестве легкого зенитного вооружения были установлены 8 12,7-мм пулеметов. Также установили новое радио и радиопеленгаторное оборудование, стандартное шлюпочное вооружение, рубки постов управления прожекторами на трубе и 4 прожектора (по 2 на борт) поверх этих рубок.
Для корректировки огня корабли получили авиагруппы из 3 гидросамолетов и пороховую катапульту для их запуска на крыше башни ГК №3, обслуживаемую модифицированными как на “Nevada”, электрическими шлюпочными кранами. В некоторых случаях корабли принимали и по 4 самолета, хотя для их нормального обслуживания не хватало места и такой вариант считался “сверхштатным”. Пневматическую катапульту на юте, установленную в 1925 г., также заменили на более надежную и мощную пороховую. Для эксплуатации самолетов была оборудована цистерна авиационного топлива в подводной части в самом носу корабля (во 2 отсеке, сразу позади бульба).
Были существенно улучшены и доведены до современного стандарта бытовые условия экипажа, проведена полная переборка и капитальный ремонт всех старых приборов и оборудования, оставляемого на борту, при этом множество приборов и устройств самого различного назначения заменили на самые современные образцы – так же, как это было сделано на линкорах типа “Nevada”.
После модернизации экипаж линкора типа “Pennsylvania” по штату насчитывал 1361 человек.
По окончании модернизации линкоры типа “Pennsylvania” представляли собой современные линейные корабли, единственным недостатком которых являлась относительно небольшая скорость, не позволявшая им действовать в единых боевых порядках с авианосцами – что, впрочем, на тот момент принципиальным недостатком не считалось. Весь американский линейный флот имел максимальную скорость хода порядка 20 узлов и должен был действовать как единое целое, авианосцев же пока было немного, и предназначались они для обеспечения и поддержки линейного флота, и при этом считалось, что для обеспечения действий авиации они должны обладать повышенной свободой маневра и, как следствие, приблизительно на треть более высокой скоростью, чем линейный флот. Время быстроходных линкоров еще не наступило.
До начала Тихоокеанской войны линкоры типа “Pennsylvania” более не проходили капитальных ремонтов и модернизаций, ограничиваясь периодическими малыми и средними ремонтами. В процессе этих работ иногда выполнялись некоторые ограниченные модернизации. Так, во время последних предвоенных ремонтов на верфи Пьюджет Саунд в 1940-1941 гг. объединили стоявшие открыто приборы и дальномеры зенитных 127-мм батарей, установив совместно во вращающихся башенках с противоосколочным бронированием на верхнем ярусе надстройки; сами приборы заменили на новые Мк 33. Там же, прямо впереди основной опоры носовой треноги, установили небольшую рубку – закрытый пост управления средствами ПВО, а для лучшего наблюдения за воздухом расширили открытые мостики. Прожекторы с дымовой трубы переставили на площадки на кормовой треноге, а на месте прожекторов поверх рубок их управления на трубе уствановили 2 12,7-мм пулемета. Еще 2 таких же пулемета установили на площадке фок- мачты и 4 на грот-мачте.