Были намечены, но из-за нехватки времени не проведены работы по заделке (завариванию) всех многочисленных иллюминаторов в корпусе, для улучшения водонепроницаемости и сокращения времени приготовления корабля к бою.
Было модернизировано радиооборудование кораблей; при этом на топе носовой треноги у обоих линкоров смонтировали массивные трехгранные реи решетчатой конструкции – как на “Nevada”. Подготовили помещения для установки аппаратуры РЛС и смонтировали площадку под основание антенны станции воздушного обнаружения поверх поста УАО, однако сами станции получить и смонтировать не успели. В таком виде эти линкоры встретили день японского нападения на США 7 декабря 1941 г., ставший последним днем жизни “Arizona”. Как было позже установлено, причины гибели линкора крылись не в технических недостатках проекта, а в неготовности корабля к отражению воздушной атаки и существенных нарушениях в организации хранения взрывоопасных веществ на борту корабля.
После того как поврежденный в Пирл-Харборе “Nevada” был приведен для ремонта на Западное побережье США, вначале планировалось ограничиться простым ремонтом повреждений плюс установкой радаров и дополнительных зенитных автоматов, но командование морских операций настояло на значительном расширении объема работ, и в итоге, несмотря на стремление к экономии средств и времени, модернизация корабля получилась весьма обширной, продлившись до конца 1942 г.
“Pennsylvania”, находившийся в момент японской атаки в сухом доке, избежал тяжелых повреждений. Попадание авиабомбы в 127-мм зенитную артустановку на крыше каземата противоминной артиллерии привело к некоторым относительно небольшим разрушениям внутри каземата. Кроме того, из-за пожара нефти, пролившейся на дно дока из корпусов разрушенных эсминцев “Cassin” и “Downes”, у линкора обгорела носовая оконечность – сгорела краска и “повело” несколько листов обшивки и имелось несколько мелких осколочных пробоин в надстройках. Все это было быстро и без особого труда исправлено силами военной верфи Пирл-Харбора, при этом уничтоженную 127-мм зенитную установку в первые же дни после налета заменили на аналогичную, снятую с притопленного линкора “West Virginia”.В таком виде “Pennsylvania” был отправлен на Западное побережье, чтобы вместе с другими уцелевшими и переброшенными с Атлантики линкорами создать резервную линию обороны на случай вторжения японского флота в восточную часть Тихого океана.
В течение нескольких недель на верфи “Хантерз- Пойнт” были окончательно устранены все повреждения от японского налета, а также проведена крайне ограниченная, но необходимая модернизация корабля. Четыре 76мм/50 зенитки были заменены на давно запланированные 28-мм 4-ствольные “чикагские пианино”, 127-мм зенитные орудия получили глубокие противоосколочные щиты, а в разных местах на надстройках и на мачтах за противоосколочными прикрытиями были установлены 16 20-мм “Эрликонов”, частично заменивших 12,7-мм пулеметы. Кроме того, поверх трехъярусного топа фок-мачты установили 2 радара – воздушного обнаружения СХАМ и артиллерийский МкЗ.
Такая ограниченная модернизация считалась необходимым минимумом, позволявшим направить корабль в зону боевых действий после столь впечатляющей демонстрации мощи японской морской авиации. Никто не считал произведенные улучшения достаточными, но острая потребность в линкорах после Пирл- Харбора просто не позволяла надолго выводить из строя и так немногочисленные оставшиеся корабли ни под каким предлогом. Поэтому в таком виде “Pennsylvania” находился в строю большую часть года, пока ход событий не продемонстрировал пассивность японского линейного флота и способность американских авианосных соединений успешно противостоять наступлению японцев. После Мидуэя, когда стратегическая ситуация в Центральной части Тихого океана существенно изменилась в пользу американцев, командование наконец нашло возможность использовать полученную передышку для давно намеченного капитального ремонта и модернизации нескольких старых линкоров. В результате в конце сентября 1942 г. “Pennsylvania” направили на верфь “Бетлехем Стил Компани” в Сан-Франциско, где он прошел 4-месячный ремонт и более основательную модернизацию.
Общий объем работ был несколько меньше того, что было сделано при модернизации “Nevada”. Здесь “Pennsylvania” в определенном смысле “подвело” то, что в Пирл-Харборе линкор получил значительно меньшие повреждения и остался в строю; в результате, когда для его модернизации все-таки нашли возможность, осталось мало времени – стратегическая обстановка на театре изменилась, американский флот готовился к широкомасштабным наступательным действиям, и потребность в линкорах не позволяла надолго задержать корабль на верфи. Так модернизация “Pennsylvania” представляла собой нечто среднее между тем, что было сделано на “Nevada”, и работами, проведеными на линкоре “Maryland”.
В ходе модернизации были проинспектированы корпусные конструкции, силовая установка и все общекорабельные системы, проведен необходимый ремонт. Все иллюминаторы в корпусе заварили, для повышения водонепроницаемости корпуса и сокращения времени приготовления к бою. Были существенно перестроены надстройки, хотя для сокращения времени и расходов старались по возможности максимально сохранять и использовать имеющиеся конструкции. Дополнительно установили два 750 кВт турбогенератора, а также два “аварийных” дизель-генератора мощностью по 100 кВт. В результате модернизации полное водоизмещение корабля достигло 38659 т. (с 4836 т топлива на борту), при этом осадка равнялась 9,87 м., а Метацентрическая высота 2,3 м.
При полном использовании емкости всех цистерн (5745 т топлива, 715 т воды для котлов) предельное водоизмещение линкора достигло 40605 тонн, при зтом 2136 т приходилось на долю боезапаса, предельная осадка линкора достигала 10,34 м., а Метацентрическая высота составила 2,49 м.
Для компенсации перегрузки с корабля сняли его громадную “флагманскую” двухярусную боевую рубку (400 т) и бронированную коммуникационную шахту (250 т). На месте боевой рубки смонтировали длиннобазисный 26-футовый дальномер. Что касается носовой надстройки, то с нее – в основном для увеличения углов обстрела зенитных орудий, а также для экономии веса – срезали многочисленные открытые площадки и мостики, в результате надстройка приобрела более простую “рубленую” форму.
Внутри носовой надстройки были оборудованы закрытый основной и резервный ходовой пост, помещения для оборудования РЛС и радарная система управления огнем главного калибра с радаром Мк-3. Пост управления огнем ГК на носовой надстройке, ранее располагавшийся под защитой брони боевой рубки, теперь получил прикрытие из 38,1-мм листов STS.
Сами ПУСы главного калибра, как и на “Nevada”, остались прежние – Мк-20 (с противоосколочной защитой из 25,4-мм листов STS), но вся система управления огнем была существенно модернизирована. Установили радары воздушного наблюдения (SC) и наблюдения за надводной обстановкой (SG).
Обе 127-мм батареи, и противоминная, и зенитная, были сняты, и вместо них установили новую универсальную батарею из 16 127/38 орудий в 8 двухорудийных башнях. Все башни располагались на одном уровне, на палубе перестроенной и расширенной надстройки бывшего каземата. Однако, в отличие от “Nevada”, для управления их огнем имелось только 2 радарных поста управления артиллерией Мк37, установленных в диаметральной плоскости поверх носовой и кормовой надстроек вместо прежних побортно установленных Мк-33.
Новые 127-мм башни имели резервную систему независимого (оптического) наведения и противоосколочную защиту толщиной 19 мм STS. Перегрузочные отделения под башнями имели защиту из 15,8-мм и 19- мм листов STS. Защита ПУСов Мк-37 состояла из 25,4 мм плит STS.
Все легкое зенитное вооружение было заменено на 10 счетверенных 40-мм “Бофорсов”, 50 20-мм “Эрликонов” и 8 12,7-мм пулеметов. “Эрликоны” устанавливались под легким прикрытием (7,62-12,7 мм STS) в различных местах на верхней палубе, на надстройке и на крышах башен ГК, то есть везде, где для них хватало места и имелись выигрышные углы обстрела.