这一时期的地空导弹多为低空近程型号，集中反映了各国在相关技术领域的实力。第二代地空导弹采用了大量的新技术与新体制，技术水平较第一代有明显提高。如单脉冲雷达、光学与电视跟踪、主动半主动寻的、固体火箭发动机、一体化筒弹等技术，并广泛采用了计算机和数字信号处理技术。在推进系统方面，淘汰了战勤操作相对繁杂的液体火箭发动机，主要采用固体火箭发动机、冲压发动机和整体式固体冲压火箭发动机等推进系统。在制导控制系统方面，除无线电指令制导外，红外制导、激光制导和光-电复合制导等制导方式得到了迅速发展，并且由单一制导方式转向复合制导方式，使武器系统的抗干扰能力大幅度提高。在杀伤技术方面出现了破片聚焦战斗部、多效应战斗部和链条式战斗部，提高了导弹战斗部的杀伤效率。此外，由于广泛采用自动化技术，提高了武器系统的自动化程度，缩短了系统的反应时间。系统设计强调地面设备的小型化与机动能力，并将电子对抗能力作为系统的一个重要设计目标。由于这一时期的地空导弹在所采用的技术、所体现的性能和特点与作战使用方式上，相对50年代的地空导弹有很大区别，因此这一时期研制的地空导弹武器系统被称为第二代地空导弹。
与第一代地空导弹相比，第二代地空导弹具有以下特点：
1．强调系统的低空性能
在第二代地空导弹发展初期，美、苏等国都试图研制能够覆盖从几十米的低空到20千米以上的高空，射程在50千米以上的全空域型地空导弹。但在当时的技术条件下，由于雷达和导弹性能的限制，这种全空域型的地空导弹被证明是不切实际的。因此后来的地空导弹重点向中近程、中低空、超低空方向发展，其射程一般为10千米～20千米，作战高度集中于50米～3千米的中低空与超低空空域。为了保证系统的低空性能，要求雷达系统具备较好的低空地物回波抑制能力，因此在搜索与制导雷达中广泛采用了动目标检测或多普勒工作体制。
2．导弹机动能力与射击精度提高
针对第一代地空导弹弹体庞大、机动性差的缺点，第二代地空导弹大多采用了单级或多级一体的固体推进系统，不但使导弹的体积、质量降低，而且一体化结构使弹体保持了较好的气动外形，有利于提高其机动性能。第二代地空导弹一般具有10克～20克的海平面机动能力，大大高于同一时期作战飞机的机动载荷，因此使反导弹机动成为一种过时的手段。
第一代地空导弹大部分采用雷达无线电指令制导，这种制导方式强烈依赖于地面雷达的测量能力，其制导精度由于受雷达测量精度的影响往往比较低，因此通常通过采用大型战斗部保证导弹的杀伤效果。在第二代地空导弹中则大部分采用了自导引方式，如主动、半主动雷达寻的和红外寻的制导方式，即利用弹上制导设备测量目标，并控制导弹的飞行。自导引制导方式大大提高了导弹的射击精度，减小了战斗部质量，同时还使导弹具备了某种程度的“发射后不管”的射击能力，减少了导弹对地面雷达的依赖，提高了射击的灵活性。
3．系统的小型化与机动性
由于对地空导弹的射程、射高的要求不再像第一代那么高，加上技术上的进步，第二代地空导弹普遍实现了系统的小型化，同时也提高了武器系统的机动能力，主要作战设备一般装载于轮式或履带式越野底盘上，具备在各种道路条件下的机动转移能力，从而使地面防空由固定式或半固定式向全机动式转变。
除此之外，第二代地空导弹还具有抗干扰性能较好和同时射击多目标的特点。实际上，早期的第二代地空导弹并没有解决多目标精确跟踪问题，多目标射击能力大多是通过采用多个独立的射击单元实现的。如法国的“响尾蛇”导弹采用3部发射制导车实现同时射击3个目标的能力。
第二代地空导弹有效地填补了第一代地空导弹与高炮之间的火力空白区，提高了对战术攻击飞机的抗击能力。同时，第二代地空导弹由于在小型化上的进展，在体积、价格上相对第一代均大大降低，因此其装备范围得以大幅度扩展。除了应用于要地防空外，还广泛应用于野战防空，其相应的舰空型不仅能装备大型舰只，而且能装备中小型舰只，从而导致海军编队中出现了一个新的舰种——导弹护卫舰。
20世纪60年代至70年代，频繁的国际冲突对地空导弹的发展产生了一定的推动作用，导致地空导弹的研制国和装备地区进一步增多，其中西欧国家在第二代地空导弹研制上投入了更多的力量，研制的型号也多于美、苏。同时，除了传统的军事大国和热点地区外，大量的中小国家也购买并装备了大量地空导弹。
第二代地空导弹在战争中的第一次大规模使用是1973年的第四次中东战争，针对以色列空军的低空、超低空突防战术，埃及军队大量使用SA-6导弹与23毫米高炮混合部署，在战争的前3天就击落了81架以军作战飞机，一度使以军飞机无法出动。后来，由于以军采用了强有力的对抗措施以及埃、叙在战略上的失误，SA-6导弹没能进一步发挥更大作用，但这次战争充分证明了第二代地空导弹的威力。在1982年英阿马岛战争中，英军的“长剑”和“海标枪”等地空与舰空导弹也发挥了重要作用。
在经历了20世纪60年代至70年代的高速发展之后，第二代地空导弹在各国均已形成较为完备的型号序列。80年代后，随着战场环境的变化和技术上的进步，以中、低空为主的第二代地空导弹开始进入改进与提高时期。美、欧等西方国家出于各自防务的需要，开始大力发展各自的改进型地空导弹。改进的重点是已比较成熟的第二代地空导弹，像法国的“响尾蛇”、英国的“长剑”、法德合作的“罗兰特”等导弹，都发展了一系列的改进型号，以适应不同时期、不同地域、不同环境下的防空作战需要。这些改进型号的特点是在已有成熟型号的基础上逐步改进，因此技术风险小，项目投资少，研制周期短。但改进型往往在性能指标上受到其原型的限制，改进的余地较小。
在这一时期，前苏联以及后来的俄罗斯在中、低空地空导弹发展上走在了美、欧的前面，SA-15（TOR）、SA-17和SA-19等新型号地空导弹相继诞生。其中最具代表性的是SA-15导弹，它在同类导弹中率先实现了一系列技术突破，包括相控阵天线与垂直发射技术的应用，搜索、指控、制导、发射的单车一体化，“边走边打”能力，以及真正的多目标射击能力等，其作战性能大大优于同时期西方的地空导弹。SA-15地空导弹的技术性能在很大程度上代表了中、低空地空导弹的发展趋势。实际上，无论是技术上还是作战性能与特点上，SA-15等地空导弹都已与第二代地空导弹中的先期型号有很大提高，在许多方面已接近甚至超过了目前的第三代地空导弹，并且随着军事需求的发展和技术上的进步，这一类地空导弹还在不断发展完善，更新的型号也已出现或在研制中，但习惯上仍将它们视为是第二代地空导弹。
在第二代地空导弹发展的同时，从20世纪60年代中期开始，仿照反坦克导弹的结构，出现了一种新型的地空导弹，这种导弹将制导系统、发射系统和导弹合为一体，在体积、质量上大大缩小，可适应单兵或轻型车辆运载与发射的需要，因此称为便携式或肩扛式地空导弹。在分类上，它属于超近程、超低空地空导弹。早期的便携式地空导弹有前苏联的SA-7、“箭”Ⅱ、美国的“红眼睛”、“毒刺”和英国的“吹管”。便携式地空导弹的出现使装备地空导弹的国家和地区的数量大幅增加。
便携式地空导弹可由1名～2名士兵携带，行军时背在肩上，作战时用立姿或跪姿肩扛发射。导弹采用红外寻的方式，发射后不管。在便携式地空导弹基础上发展的多联装车载型可用4枚～8枚导弹齐射一个目标，大大增强了火力密度。此外，便携式导弹还具有战斗使用方便、操作维护简单、成本低廉等优点，它不需要任何目标指示或引导设备的支持，只需要射手通过目视或简易瞄准设备将导弹对准目标方向即可射击，因此在作战使用上具有很高的灵活性。但是，由于受自身结构与体积的限制，便携式地空导弹射程近、威力小、敌我识别困难、难以对付高速机动目标。SA-7导弹1972年初开始在越南战场使用，起初射击精度较高，但往往只能击中飞机尾喷管，大多数情况下不能有效杀伤目标，后来由于美军使用了闪光弹，进行红外干扰，作战效果逐步降低。为此，前苏联对SA-7导弹进行改进，发展成SA-7B导弹。
20世纪80年代中期，便携式地空导弹出现了第二个发展高潮期，出现了后来被广泛使用的美国的“毒刺”导弹和前苏联的SA-14（SA-16）导弹，此外还有法国的“西北风”导弹和英国的轻型“标枪”导弹，一般称它们为第二代便携式地空导弹。这些导弹在作战空域、抗红外干扰能力、敌我识别能力和杀伤威力上相对第一代便携式地空导弹都有较大提高。近年来，俄罗斯在SA-16导弹基础上发展了SA-18便携式地空导弹，SA-18导弹实现了导引头技术的双信道化，这被认为是便携式导弹的一大突破，因此SA-18导弹也被称为第三代便携式地空导弹。同时，由便携式地空导弹与近程高炮构成的弹炮结合系统也得到了重视和发展。
四、第三代地空导弹
到20世纪60年代，经过近30年的大力发展，西方各国基本上已具备了较为完整的防空体系。在这个体系中，第一代的中高空、中远程地空导弹主要担负中高空域的防空任务，而第二代的中低空、中近程地空导弹与便携式地空导弹和高炮构成了覆盖从几十米的超低空到几千米中空的复合型防空火力网。这种由多种不同型号兵器构成的综合体系在当时被认为是地面防空火力的最佳部署方式，其中最完备的是前苏联的防空体系。但是，从20世纪70年代开始，经过越南战争，第三次、第四次中东战争等较大规模的地区性冲突后，对空袭作战重要性的认识被提高到了一个新的高度，空袭与反空袭作战的形式与内容都发生了一些新的变化，这些变化主要体现在以下两个方面：
