В 1937 году на заводе фирмы «Хеншель» в Касселе началось серийное производство наиболее массовых вариантов Pz.II Ausf.A, В и С. Ежемесячный выпуск составлял 20 машин. В марте 1938 года на этом заводе производство было завершено и началось на заводе «Алькетт» в Берлине с темпом сборки – 30 танков в месяц. В танках Ausf.A были введены синхронизированная коробка передач, двигатель Maybach HL62TRM мощностью 140 л с., новый тип смотровой щели у механика-водителя. Модификация В имела изменения, носившие в основном технологический характер и упрощавшие серийное производство. Pz.II Ausf.C получил улучшенную систему охлаждения двигателя и бронестёкла в смотровых приборах толщиной 50 мм (у А и В – 12 мм).
Что касается вооружения, то его радикальное усиление было невозможно из-за малых размеров башни. Боевые возможности Pz.II можно было улучшить только путём увеличения толщины брони. В танках Pz.II Ausf.c, А, В и С были усилены части бронекорпуса, наиболее подверженные вражескому огню. Лоб башни усиливался бронелистами толщиной 14,5 и 20 мм, лоб корпуса – 20 мм. Изменилась и конфигурация всей носовой части корпуса. Вместо одного гнутого листа установили два, соединённых под углом 70°. Один имел толщину 14,5 мм, другой – 20 мм. На некоторых танках вместо двустворчатого люка на башне была установлена башенка. Все эти изменения вносились в ходе ремонта и потому присутствовали не на всех танках. Случалось, что в одном подразделении имелись и модернизированные, и немодернизированные машины.
Производство Pz.II Ausf.C было прекращено весной 1940 года, причём «под занавес» оно не превышало 7–9 штук в месяц. Однако недостаточное количество лёгких танков 35(t) и 38(t) и средних Pz. III и Pz. IV в танковых дивизиях Вермахта послужило причиной принятия 27 ноября 1939 года решения о выпуске модифицированной серии танков Pz.II Ausf.F.
Танки этой серии получили корпус новой конструкции, имевший вертикальную лобовую плиту во всю его ширину. В правой её части устанавливался макет смотрового прибора водителя, в то время как настоящий прибор был слева. Новой формы крышки смотровых окон в маске пушки усилили бронезащиту танка. На некоторых машинах устанавливалась 20-мм пушка KwK 38.
Первоначально производство Ausf.F было очень медленным. В июне 1940 года удалось выпустить только три танка, в июле – два, в августе-декабре – четыре! Производство набрало темп только в 1941 году, когда годовой выпуск составил 233 танка этой марки. В следующем году заводские цеха покинул ещё 291 Pz.IIF. Танки этой версии выпускались заводом FAMO в Бреслау (Вроцлав), «Объединёнными машиностроительными заводами» в оккупированной Варшаве, заводами MAN и «Даймлер-Бенц».
Несколько особняком в семействе машин Pz.II стоят танки моделей D и Е. В 1938 году фирма «Даймлер-Бенц» разработала проект так называемого «быстрого танка», предназначенного для танковых батальонов лёгких дивизий. От танка Pz.II Ausf.c была заимствована только башня, корпус и ходовая часть разрабатывались заново. Последняя имела опорные катки большого диаметра (по 4 на сторону), новые ведущее и направляющее колёса. Корпус сильно напоминал таковой у Pz.III. Экипаж состоял из трёх человек. Масса машины достигла 10 т. Двигатель Maybach HL62TRM позволял развивать максимальную скорость по шоссе до 55 км/ч. Коробка передач имела семь скоростей вперёд и три назад. Толщина брони колебалась от 14,5 до 30 мм. В 1938–1939 годах заводы «Даймер-Бенц» и MAN выпустили 143 танка обеих версий и около 150 шасси. Танки модели Е отличались от D усиленной подвеской, новой гусеницей и изменённым типом направляющего колеса.
После того как 21 января 1939 года было принято решение о формировании танковых подразделений специального назначения, фирмы MAN и «Вегманн» получили задание спроектировать огнемётный танк – Flammpanzer.