這一時期的地空導彈多為低空近程型號，集中反映了各國在相關技術領域的實力。第二代地空導彈采用了大量的新技術與新體製，技術水平較第一代有明顯提高。如單脈衝雷達、光學與電視跟蹤、主動半主動尋的、固體火箭發動機、一體化筒彈等技術，並廣泛采用了計算機和數字信號處理技術。在推進係統方麵，淘汰了戰勤操作相對繁雜的液體火箭發動機，主要采用固體火箭發動機、衝壓發動機和整體式固體衝壓火箭發動機等推進係統。在製導控製係統方麵，除無線電指令製導外，紅外製導、激光製導和光-電複合製導等製導方式得到了迅速發展，並且由單一製導方式轉向複合製導方式，使武器係統的抗幹擾能力大幅度提高。在殺傷技術方麵出現了破片聚焦戰鬥部、多效應戰鬥部和鏈條式戰鬥部，提高了導彈戰鬥部的殺傷效率。此外，由於廣泛采用自動化技術，提高了武器係統的自動化程度，縮短了係統的反應時間。係統設計強調地麵設備的小型化與機動能力，並將電子對抗能力作為係統的一個重要設計目標。由於這一時期的地空導彈在所采用的技術、所體現的性能和特點與作戰使用方式上，相對50年代的地空導彈有很大區別，因此這一時期研製的地空導彈武器係統被稱為第二代地空導彈。
與第一代地空導彈相比，第二代地空導彈具有以下特點：
1．強調係統的低空性能
在第二代地空導彈發展初期，美、蘇等國都試圖研製能夠覆蓋從幾十米的低空到20千米以上的高空，射程在50千米以上的全空域型地空導彈。但在當時的技術條件下，由於雷達和導彈性能的限製，這種全空域型的地空導彈被證明是不切實際的。因此後來的地空導彈重點向中近程、中低空、超低空方向發展，其射程一般為10千米～20千米，作戰高度集中於50米～3千米的中低空與超低空空域。為了保證係統的低空性能，要求雷達係統具備較好的低空地物回波抑製能力，因此在搜索與製導雷達中廣泛采用了動目標檢測或多普勒工作體製。
2．導彈機動能力與射擊精度提高
針對第一代地空導彈彈體龐大、機動性差的缺點，第二代地空導彈大多采用了單級或多級一體的固體推進係統，不但使導彈的體積、質量降低，而且一體化結構使彈體保持了較好的氣動外形，有利於提高其機動性能。第二代地空導彈一般具有10克～20克的海平麵機動能力，大大高於同一時期作戰飛機的機動載荷，因此使反導彈機動成為一種過時的手段。
第一代地空導彈大部分采用雷達無線電指令製導，這種製導方式強烈依賴於地麵雷達的測量能力，其製導精度由於受雷達測量精度的影響往往比較低，因此通常通過采用大型戰鬥部保證導彈的殺傷效果。在第二代地空導彈中則大部分采用了自導引方式，如主動、半主動雷達尋的和紅外尋的製導方式，即利用彈上製導設備測量目標，並控製導彈的飛行。自導引製導方式大大提高了導彈的射擊精度，減小了戰鬥部質量，同時還使導彈具備了某種程度的“發射後不管”的射擊能力，減少了導彈對地麵雷達的依賴，提高了射擊的靈活性。
3．係統的小型化與機動性
由於對地空導彈的射程、射高的要求不再像第一代那麼高，加上技術上的進步，第二代地空導彈普遍實現了係統的小型化，同時也提高了武器係統的機動能力，主要作戰設備一般裝載於輪式或履帶式越野底盤上，具備在各種道路條件下的機動轉移能力，從而使地麵防空由固定式或半固定式向全機動式轉變。