Летом 1940 г. с "Repulse" сняли кормовую трехорудийную 102-мм установку, заменив ее 1 х 8 40-мм "пом-помом". В августе 1941 г. установили 8 х 1 20-мм "эрликонов" и РЛС типа 284. В сентябре 1941 г. предполагалось отправить "Repulse" в США для модернизации и усиления зенитного вооружения, однако обострившаяся ситуация на Дальнем Востоке не
позволила реализовать эти планы.

На "Renown" в августе — октябре 1941 г. Установили 6 х 1 20-мм "эрликонов" и РЛС типов 284, 285 (2 станции), 282 (2 станции), 283 (3 станции), 281 и 273. К осени 1942 г. с корабля сняли 12,7-мм пулеметы, а число одноствольных 20-мм "эрликонов" возросло до 16.

В феврале — июне 1943 г. с "Renown" демонтировали катапульту, а число 20-мм автоматов довели до 45 стволов (13 х 2 и 19 x 1). В декабре 1943 — январе 1944 г. на крыше башни ГК "В" установили 1 х 4 40-мм автомат "пом-пом" (стоявшие здесь ранее 20-мм "эрликоны" перенесли в другое место); добавили еще пять одноствольных и семь спаренных 20-мм "эрликонов" (всего стало 20 х2 и 24x1). Полное водоизмещение корабля достигло 37 600 т.

В декабре 1944 — феврале 1945 г. на корабле  установили еще два одноствольных 20-мм"эрликона", а РЛС типа 284 заменили на тип 285 (всего стало 3 таких станций). В апреле 1945 г. с корабля сняли ТА, в следующем месяце — носовую группу 114-мм орудий
(6 х 2).