Модернизированная версия отличается от базовой широким использованием композитов в конструкции лопастей несущих винтов и более мощными двигателями. Это позволило повысить грузоподъемность машины на 1,8 тонны.
Boeing занялся разработкой модернизированного варианта CH-47F, (Block II)еще в 2017 году.
Кроме того, Block II получили обновленную бортовую электронику, более мощные генераторы и топливную систему, в которой три бака размещены внутри одной емкости. Это позволило отказаться от перекачивающих насосов и дополнительных топливопроводов. Так масса топливной системы уменьшилась на 90 килограммов, а объем топлива увеличился.
Войсковые испытания вертолета планировались на второй квартал 2021 года, но в январе стало известно, что специалисты американской армии обнаружили у него повышенную вибрацию лопастей несущих винтов. Эти вибрации могут привести к различного рода летным происшествиям. Кроме того, военные после полета в Block II отмечали повышенную утомляемость и плохое самочувствие. Поэтому Boeing предстоит перепроектировать лопасти, а также топливную систему и трансмиссию, при проверке которых тоже выявили недочеты
