伯克Flight 2A虽以DDV为基础，但在细节设计时仍引进若干变更。首先，伯克Flight 2A延续了DDV配置舰尾机库的概念，但将二号烟囱与机库结构之间的缝隙取消，使机库直接与烟囱结构末端连接在一起，如此能进一步扩大上层结构容积；而原本设在机库与二号烟囱之间的鱼叉导弹被取消。其次，原本DDV的近程防空完全改用ESSM舰空导弹，故取消了密集阵近防武器系统及其安装基座；然而实际上，由于ESSM的研发进度赶不上，故伯克Flight 2A保留了舰桥前方与机库结构上方（靠近照射雷达处）的密集阵基座（DDG-79~84仍装有密集阵武器系统）。 由于后方增设机库，伯克Flight 2A朝后的两部SPY-1D相控阵雷达抬高约2.4m，以弥补机库对下方搜索角度造成的影响；为了配合天线升高，舰上SPY-1D相控阵雷达的发射机与天线也分开于上、下两层甲板，中间通过曲折的导波管传递射频能量，而这种新开发出来的分置方式也被西班牙阿尔瓦罗・巴赞级护卫舰使用。伯克Flight 2A的满载排水量由Flight 2的9030吨增至9300吨左右，并增加了包含4名军官与14名士官的直升机组员，使总编制人数达到380人。为了因应增设机库后而占用的舰面甲板空间，伯克Flight 2A的舰体垂线间长度（LBP）比先前伯克Flight 1/2增加约1.524米，使直升机甲板面积维持与伯克Flight 1/2相同的水平。从麦坎贝尔号（USS McCampbell DDG-85）开始，取消密集阵近防武器系统。从穆斯汀号（USS Mustin DDG-89）起，Flight 2A的舰体设计进行了若干修改，烟囱改用造型更简洁的埋入式设计,，顶端排气筒缩至烟囱结构内，使得上层结构外型更为平整，减少了雷达截面积。从平可尼号（USS Pinckney DDG-91）开始，原本位于烟囱两侧船舷甲板的三联装MK-32鱼雷发射器便移至机库顶部垂直发射器的两侧，以拉近与鱼雷库之间的距离，解决了早期伯克Flight 2A不易进行鱼雷再装填的问题。 伯克Flight 2A配置两组MK-41 VLS，舰首仍维持四组八联装，而后部八组八联装VLS则位于机库结构的02甲板。这样的容弹量与伯克Flight 1/2同级，但由于Flight 2A撤除了原本首尾各一的再装填模块，因此实际可用的发射管数比伯克Flight 1/2多六管，达到96管。由于这种再装填起重机的最大起重能力为2吨，只能进行标准SM-2舰空导弹与VLA反潜火箭的再装填，对于更重的战斧导弹无能为力。实际操作经验显示海面上航行中的导弹再装填作业有相当困难性，因此，伯克Flight2A遂把这两组实用性不高的再装填用起重机撤除，再多装六个发射管。而伯克Flight 2A这种前32、后64管的构型，称为MK-41 Mod 7。 近防方面，删除密集阵武器系统、改用ESSM舰空导弹，一方面是简化舰上的配置，当时美国海军质疑射程短、威力有限且一次只能对付一个目标的机炮CIWS，能否有效对付新一代反舰导弹，认为射程较长、威力相对较大、能主动追击目标且可同时发射多枚的新一代短程舰空导弹例如海麻雀ESSM，才是未来反导自卫的趋势。不过由于ESSM的开发时程赶不上伯克Flight 2A的服役，因此伯克Flight 2A仍保留前、后各一的密集阵系统安装平台，以增加一种选择。依照计划，前六艘Flight 2A（DDG-79~84）装备MK-15 Block 1B改进型密集阵系统，从DDG-85起，各舰下水与完工进行海试时，都没有装备密集阵系统。 Flight 2A仍继续使用SQS-53C舰首声呐，SQR-19线列阵声呐则由于成本控制而删除。原Flight 1/2的鱼雷管位于舰尾01甲板垂直发射器两侧，而Flight 2A增设机库之后，后方VLS提高到02甲板，而此一甲板面积显得拥挤，因此两座MK-32鱼雷发射器被挪到二号烟囱两侧的甲板，位于海上补给作业区与小艇挂架之间；然而，Flight 2A的鱼雷库仍在直升机库前方甲板上，与鱼雷发射器相距太远且高出整整一层甲板，也不可能设置任何再装填辅助机构，这导致鱼雷再装填必须依赖麻烦、费时且危险性高的远距离人工搬运。为了解决这个问题，从平克尼号（DDG-91）开始又把鱼雷发射器移到机库顶部垂直发射器的两侧，拉近与鱼雷库的距离。 从小罗斯福号（USS Roosevelt DDG-80）起，伯克Flight 2A换装炮管加长且具有隐身型炮塔的MK-45 Mod4 127mm/62倍径舰炮，可发射射程117km的EX-171增程GPS制导炮弹（ERGM）攻击陆上目标，换装SH-60R反潜直升机，并预计换装LASM对地标准导弹（遭到取消）、NFCS等。 从麦坎贝尔号（USS McCampbell DDG-85）开始，伯克Flight 2A的舰炮火控系统引入了美国科尔摩根（Kollmorgen）MK-46 Mod1光电火控系统，由CIC的AN/UYQ-70显控台控制，能监视海面、全天候识别不明目标并控制火炮进行攻击。 战斗系统方面，伯克Flight 2A的宙斯盾版本从Baseline 6起跳，主要变革在于首次大规模引进商规组件（即UYQ-70开放架构先进显控台与同系列计算机台等）、光纤局域网络等；同时，由于搭载SH-60B反潜直升机，反潜作战系统也改成包含LAMPS III的SQQ-89（V）10（不含SQR-19线列阵声呐），其SQS-53C声呐增加了水雷探测能力。DDG-79~84使用的宙斯盾系统为Baseline 6.1，DDG-85~87使用Baseline 6.2，DDG-88~90则为Baseline 6.3；从Baseline6.3起，增加协同作战能力（CEC）与反弹道导弹（TBMD）能力，兼容海军战区弹道导弹防御系统（NAD）的SM-2 Block 4A。 从平克尼号（DDG-91）开始的伯克Flight 2A则迈入宙斯盾Baseline 7，全面导入全分布式系统架构，并完全以商规的UYQ-70显控系列取代旧有的UYK-43/44军规计算机，并纳入海军全战区弹道导弹防御系统（NTW）的SM-3高空反弹道导弹的运用能力。DDG-91~102使用的宙斯盾系统为Baseline7.1，其软件由既有软件转换而来，或者以仿真的方式在新硬件上执行；DDG-103~112使用的宙斯盾系统为Baseline7.2，改用为全分散架构撰写的新版软件。使用Baseline7版宙斯盾系统（DDG-92起）的伯克级将启用新一代MK-50/54轻型鱼雷、换装提升ECCM能力与陆地上空侦测能力的SPY-1D（V）相控阵雷达、将TBMD能力与CEC整合； Baseline 7.2的改进项目包括具有双波束能力的改进型SPY-1D（V）相控阵雷达、改进MK-41垂直发射系统、海军水面火力支持（Naval Surface Fire Support，NSFS）能力（包含新增两门MK-38 25mm遥控舰炮）、改进型MK-99舰空导弹火控系统以及SQQ-89A（V）15改进型综合反潜作战系统（含声呐系统的改进）等等。2002年，美国海军宣布展开一项伯克级驱逐舰升级计划，包括对已完成的伯克Flight 2A（DDG-79~90，当时DDG-91、92、93刚开工建造）的改进与规格统一，以及针对较早建造的伯克Flight 1/2（DDG-51~78）升级。升级之后的伯克级将具备反弹道导弹（TBMD）能力。 伯克Flight 2A对于中弹后的生存能力进行改进（包括防护设计与损管系统）。在被动防护设计方面，伯克Flight 2A增加了5个强化防爆隔舱，能减缓反舰导弹爆炸时带来的超压破坏；其中四个防爆隔舱围绕在主机舱区周围，为动力系统提供更好的保护。由于增设机库导致舰体重心明显上升，连带减损了舰体倾斜时的复原力，因此伯克Flight 2A针对涵盖3/4舰体长度的水下船壳进行加厚，一方面压低重心作为补偿，同时也改善了水线以下的抗爆震防护能力，并强化舰体大梁承受弯曲的能力。不过为了控制成本，伯克Flight 2A取消了原本四个整体核生化防护区中的区域四（涵盖舰尾发电机舱），这使全舰抵抗空中核爆超压的能力有所降低。 损管方面，伯克Flight 2A以一套全新的综合生存管理系统（Integrated Survivability Management System，ISMS）来取代原本的旧式损管修复控制台；新的ISMS采用商规加固计算机科技，在损管中心、舰桥与作战指挥中心都设有工作站，使损管作业时舰桥、作战指挥中心与损管中心的通信联系更为迅速可靠，都能监看全舰整体损害与控制状况；同时，这套系统还附带损管决策支持软件，能根据实际情况提出适当的损管策略、损管资源管理与舰体稳定性计算等，大幅提升损管工作的效率。