如前文所述，作為一型大噸位專職反潛艦，31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦在1983年3月全部建成服役，但此時以671RTM型的大批次建造、列裝為標誌，蘇聯水下反艦力量也達到了一個前所未有的高度。這就要求此時仍是基本型配置標準的“斯普魯恩斯”級驅逐艦艦群必須進行重大的技術升級才能對適應更為嚴峻的作戰環境。令人感到欣慰的是，此時美國海軍新一代水面艦艇綜合反潛系統的研發總算是獲得了成功，這就為“斯普魯恩斯”級驅逐艦艦群的整體技術升級提供了技術上的保障。1984年，由通用電氣公司電子系統部研製的AN/SQQ-89系統開始在“斯普魯恩斯”級驅逐艦“穆斯布魯格”號上進行上艦試驗。AN/SQQ-89(V)是一種水面艦艇綜合反潛作戰系統，設計用於探測、定位、跟蹤和對付潛艇。
透過多種感測器對聲音訊號進行發射和(或)接收，系統可對目標分類，進行目標運動分析，並控制本艦反潛武器。此外，系統可提供多感測器航跡相關、航跡管理控制，並將航跡資料傳送到艦艇的作戰指揮系統或指揮和決策系統。系統採用AN/UYK-43B處理機，但軟體中85%以上仍採用CMS-2(CMS-2Y)編寫。該系統為綜合作戰系統，含有兩部或三部與MK116火控系統或武器轉換處理器介面的聲吶感測器。系統綜合後，可達到最好的作戰效能，並將人工干預降到最低。AN/SQQ-89(V)系統採用多感測器，2～6臺AN/UYQ-21系列的OJ-452顯控臺，允許對顯控臺進行共享。MK116系統採用1～2臺顯控臺，其他的用於聲吶系統，並採用OL-190聲資料轉換器作為與計算機的介面。
AN/SQQ-89(V)中使用的聲吶有AN/SQS-53B／C艦殼聲吶、AN/SQR-19(V)戰術拖曳陣聲吶、AN/SQQ-28LAMPS Ⅰ/Ⅲ聲吶訊號處理系統，由AN/UYQ-25資料處理系統及其相關的SIMAS計算機程式控制。除了以上裝置外，還包括有雷聲公司研製的艦上訓練器AN/SQQ-89(V)T。它是一種基於硬體的訊號發生和處理系統，為AN/SQQ-89(V)反潛戰和AN/SLQ-32(V)電子戰感測器提供了實際的訓練和模擬裝置，系統由訓練器控制檯、LAMPS直升機導航模擬器、訊號發生器/處理器及各種外圍裝置組成。1986年1月，美國海軍宣佈AN/SQQ-89系統在“斯普魯恩斯”級驅逐艦“穆斯布魯格”號上的試驗取得了成功，“斯普魯恩斯”級驅逐艦的現代化改裝工程由經拉開了序幕。
從1987年開始，以“斯普魯恩斯”級驅逐艦首艦”斯普魯恩斯”號正式開始接受AN/SQQ-89系統升級為標誌，全部31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦開始了不同程度的現代化改裝。這些改裝的內容如下，一是改裝MK41導彈垂直髮射裝置。改裝垂直髮射系統的“斯普魯恩斯”級驅逐艦共24艘，首艦“斯普魯恩斯”號是第一艘改裝MK41垂直髮射系統的“斯普魯恩斯”級驅逐艦——前甲板的8聯Mk16“阿斯洛克”反潛導彈發射裝置替換為由32個單元構成的MK41垂髮模組。有意思的是，在美國海軍當時的規劃中，這個MK41垂髮模組的發射能力是要分兩步走的。
第一步，考慮到艦載系統不具備相應的火控能力，所以只要求MK41具備發射“戰斧”陸攻巡航導彈和“阿斯洛克”反潛導彈的能力；第二步則是要達到對空作戰現代化改裝的最終目標——透過加裝部分資料鏈路裝置，共享友艦的“宙斯盾”系統的火控制導資源，令“斯普魯恩斯”級驅逐艦的MK41垂髮模組具備發射“標準”-2MR導彈的能力。但由於種種原因，最終“斯普魯恩斯”級驅逐艦的MK41止步於第一階段能力。二是加裝箱式發射的“戰斧”巡航導彈系統。這主要是指對不改裝垂直髮射系統的7艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦（DD974、DD976、DD979、DD983、DD984、DD989和DD990）所進行的改裝。也就是在艦艏甲板“阿斯洛克”反潛導彈發射裝置兩側加裝2座四聯裝的裝甲箱式“戰斧”導彈發射裝置。
1985年美國海軍曾對“斯普魯恩斯”級驅逐艦“美林”號進行過類似的改裝試驗，基於此次試驗的成功經驗，1986—1987年完成了上述7艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦的相關改裝。三是改進電子戰能力，也就是為全部31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦增加“夥伴”，升級SLQ-32（V）2系統，使其增加了干擾機和迷惑系統。四是提高直升機系統的能力。改進直升機設施，使之能攜帶和佈署新一代的SH-60 LAMPS III反潛直升機。為此，直升機平臺加裝直升機安全回收與搬運系統，機庫增設“哈龍”1301滅火系統。全部31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦都在直升機系統改裝的範圍內。五是將艦載反潛系統升級為AN/SQQ-89標準，改裝範圍同樣覆蓋全部31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦。
六是從1994年9月到1995年11月間，為佈署在11艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦的艦載直升機裝備了輕型反艦導彈，併為全部31艘“斯普魯恩斯”級驅逐艦加裝“密集陣”和“拉姆”近防系統。值得一提的是，除了上述作戰性改裝外，“斯普魯恩斯”級驅逐艦“亞瑟·拉福德”號（Arthur W. Radford DD 968）還承擔了一項重要的試驗性改裝任務，也就是充當封閉式整合桅杆的技術驗證平臺。封閉式整合桅杆，因其具有較好的隱身效能，在一些文獻中又被稱為隱身桅杆。水面艦艇的雷達隱身方面，除艦體和上層建築外，桅杆、天線也是很重要的雷達散射源。桅杆在艦上的安裝位置最高，海平面附近的敵方探測平臺最先發現的就是己方艦桅，且由於需要整合大量的雷達、通訊天線，桅杆的形狀也是極不規則的，極易形成雷達散射。
不過，對桅杆“動手術”也不是那麼容易，作為一艘作戰艦艇，總體設計方面，一般還是需先保證本艦的探測能力，該裝的雷達一部也不能少，隱身方面的缺陷只能先擱置下去。各國水面艦艇的雷達隱身設計，均是先從艦體、上層建築開始著手，採用特殊的外形設計和特殊材料製造，但最終都要對桅杆“動手術”，以達到更優秀的隱身效果。對桅杆進行隱身化設計，最早開始研究的是美國海軍。20世紀90年代，美國海軍在“斯普魯恩斯”級驅逐艦“亞瑟·拉福德”號上進行了一項改裝實驗，用一個巨大的玻璃鋼罩子，將該艦的後桅杆包裹起來。玻璃鋼封閉式雷達罩外形為特定傾角的多面體狀，具有較好的雷達隱身效能。
但“亞瑟·拉福德”號的封閉式雷達罩的技術機密，在於它只對特定頻段的雷達波具有穿透性。由於採用特殊的材質，這個雷達罩可以讓安裝在它內部的SPS-40對海/對空搜尋雷達發射的電磁波自由穿過，而其他雷達發射的其他頻段的電磁波卻無法自由穿過，而是大部分被反射開。加上雷達罩具有特殊的外形設計，從海平面方向(敵方艦艇、低空飛行的飛機)射來的雷達波將被向上或向下反射，只有極少部分能按原路反射回去被雷達接收機接收到。
“亞瑟·拉福德”號的封閉式雷達罩試驗進行得比較成功，但美國海軍只是將該艦作為技術實驗平臺，並不打算將“斯普魯恩斯”級全部按“亞瑟·拉福德”號的樣式進行改裝。實際上，“亞瑟·拉福德”號本身也只對後桅進行了封閉式改裝，它的前主桅仍是奇形怪狀的裸露結構。“亞瑟·拉福德”號的試驗成果體現在了美國海軍後續設計建造的艦艇中，最先露面的就是“聖·安東尼奧”級船塢登陸艦。該級艦的桅杆正式代號為“先進封閉桅杆/感測器系統”(AEM/S)，前後桅杆均為封閉式整合桅杆，這使其艦貌變得異常整潔，提高了雷達隱身效能。美國新一代驅逐艦“朱姆沃爾特”級則更進一步，採用了桅杆-艦橋一體化設計的封閉式整合上層建築體系。