Используя опыт первой мировой войны, в ходе заводских ремонтов в 1919-1920 гг. в конструкцию, оборудование и системы линкоров вносились некоторые улучшения, в общем идентичные модификациям линкоров предыдущего типа. В частности, были усовершенствованы системы управления огнем, установлены приборы управления противоминной батареи британского образца (4 шт.), несколько расширены мостики, и в том числе смонтирован просторный мостик с закрытой ходовой рубкой позади и выше боевой рубки, на пиллерсах вокруг основания ажурной фок-мачты.

Линейный корабль “Pennsylvania”. 1913 г. (Продольный разрез а районе мидель-шпангоута)

Немного ниже половины высоты мачт на них были смонтированы закрытые “противоторпедные” наблюдательные платформы характерной восьмиугольной формы, с остеклением.

Как и на других линкорах, в 1919 г. на башнях ГК №2 и №3 были смонтированы раскладные стартовые платфломы для легких колесных самолетов. Хотя их недостатки были очевидны и вызывали те же нарекания, что и на других кораблях. Поэтому при первой возможности, сразу после успешных испытаний пневматической катапульты, было запланировано оснастить корабли такой катапультой в кормовой части палубы, позади башни ГК № 4. Финансовые ограничения, однако, задержали проведение этих работ, и линкоры получили катапульты только в 1925 году.

Когда в середине 20-х гг. американский флот развернул обширную программу коренной модернизации всех сохранившихся в составе флота линкоров, работы на “Pennsylvania” и “Arizona” не значились в числе приоритетов, и корабли считались достаточно эффективными и современными по большинству характеристик, и модернизация угольных дредноутов представлялась гораздо более насущной задачей. Однако к концу 20-х гг. и для этой пары линкоров подошел черед отправиться на верфь для проведения большой модернизации, проект которой был в основном подобен тому, что было сделано на предыдущей паре кораблей типа “Nevada”.

Броневая защита кораблей типа “Pennsylvania” считалась в целом вполне удовлетворительной и особенно в отношении вертикальной защиты и общей схемы бронирования. Поэтому приоритетами являлись улучшение подводной защиты, модернизация систем управления огнем и силовой установки, а также перестройка противоминной батареи. Общая сумма, затраченная на модернизацию линкоров типа “Pennsylvania”, составила 14,8 млн. долларов (на 2 корабля), сами же работы, как и на линкорах типа “Nevada”, заняли более 2 лет.

По бронированию было признано необходимым некоторое усиление горизонтальной защиты. Поэтому поверх имеющейся броневой палубы уложили дополнительный слой защитных плит STS толщиной 44,5 мм, доведя таким образом общую толщину броневой палубы до 120,8 мм. По некоторым данным, увеличили также толщину брони на скосах противоосколочной палубы до 76,2 мм и крыши боевой рубки до 203 мм.

Общий вес добавленной горизонтальной брони составил 1073 тонны.

По корпусу основные работы заключались в усилении противоторпедной конструктивной защиты. При этом обширный отсек ПТЗ сразу за двойным бортом был разделен на 2: внутреннюю и внешнюю секции, т.к. в нем между старой противоторпедной переборкой и внутренней обшивкой двойного борта установили еще одну продольную переборку толщиной 19,05 мм STS. Внутрь от старой противоторпедной переборки, на случай ее повреждения, также установили еше одну новую продольную переборку толщиной 6,35 мм, образовав таким образом фильтрационную камеру. Это стало возможным благодаря уменьшению ширины, занимаемой силовой установкой после ее замены. Фильтрационный отсек всегда содержался пустым.

Сама главная (“старая”) противоторпедная переборка осталась без изменений, т.к. и до того имела солидную толщину 76,2 мм. Кроме того, линкоры получили були максимальной шириной по 1,4 м., несколько меньше,чем на предыдущих кораблях. Разница вызывалась тем обстоятельтвом, что линкоры типа “Pennsylvania” изначально имели несколько большую ширину, пределы же для уширения всех кораблей были неизменны и определялись шириной Панамского канала.

Линейный корабль “Pennsylvania”. (Поперечное сечение в районе мидель-шпангоута после установки булей)

Тем не менее конструкция и особенно внешняя форма булей были в общем подобны линкорам типа “Nevada”. Надводная часть булей была вертикальной, шла параллельно наружному борту и броневому поясу, а верхняя часть (плоская “крыша” булей толщиной 12,7 мм) была строго горизонтальной и примыкала к корпусу точно по верхней грани броневого пояса. Так что внешне – если корабль не находился в доке – були выглядели так же, как на кораблях типа “Nevada”.

Сразу под ватерлинией були резким “изломом” расширялись, хотя и не столь значительно (из-за меньшей ширины) как на “Nevada”, и достигали максимальной ширины на уровне чуть выше нижней грани броневого пояса. Далее вниз були имели плоские строго вертикальные стенки, которые резко, с очень небольшим радиусом кривизны, переходили в плоское днище. Внешняя обшивка булей имела толщину 15,9 мм, при этом внутри по всей длине були разделялись 5 продольными горизонтальными переборками на 6 секций или “уровней”. Сделано это было в основном для подкрепления их общей прочности, т.к. на предыдущих линкорах они показали себя слишком “мягкими”. При этом внутренняя полость булей оставалась пустой, играя роль камеры расширения, а топливо теперь хранилось в отсеках двойного борта и следующем “вглубь” слое отсеков до основной противоторпедной переборки.

После модернизации общая глубина противоторпедной защиты линкоров на миделе составила 5,795 м., максимальная ширина корабля по булям 32,4 м.

Была улучшена защита от мин и торпед с неконтактным взрывателем, т.к. сокращение объема, занимаемого новыми котлами, позволило надстроить внутри корпуса на протяжении котельных отделений третье днище. Толщина его обшивки составила 19,05 мм. В днищевых отсеках размещался запас пресной воды для котлов. При установке булей были сняты подводные торпедные аппараты.