Работы по модернизации комплекса с целью расширения его зоны поражения и повышения боевой эффективности (под шифром "Оса-А") в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР были начаты в 1971 г. со сроком окончания в 1974 г. Кроме того, решением ВПК от 7 февраля 1973 г. № 40 было поручено провести опытно-конструкторскую работу по получившему название "Оса-К" варианту ЗРК с увеличенным количеством ЗУР на боевой машине до 6 с размещением ракет в транспортно-пусковых контейнерах. Разработка комплексов "Оса-А" и "Оса-К" была закончена в 1973 г. проведением заводских испытаний их опытных образцов. Совместным решением ГРАУ, МРП, МАП и других министерств в октябре 1973 г. было предусмотрено переоборудование опытного образца боевой машины 9А33БМ комплекса "Оса-А" для размещения на ней нового пускового устройства на нем шести ракет 9М33М2 в транспортно-пусковых контейнерах. Совместные испытания переоборудованного опытного образца боевой машины 9А33БМ2 в составе ЗРК 9К33М2 ("Оса-АК") и ЗУР 9М33М2 проводились на Эмбенском полигоне ГРАУ с сентября 1974 г. по февраль 1975 г. (начальник полигона Б.И. Ващенко) под руководством комиссии во главе с В.А. Сухоцким и в 1975 году был принят на вооружение.

Комплекс "Оса-АК" по сравнению с ЗРК "Оса" имел расширенную зону поражения.

В боевой машине 9А33БМ2 была изменена структура счетно-решающего прибора, улучшены точностные характеристики контура управления для обеспечения наведения ракеты на скоростную (до 500 м/с вместо 420 м/с у "Осы") и маневрирующую с перегрузкой до 8 ед. (вместо 5 ед.) цели. Обеспечена возможность поражения на догонных курсах при скорости до 300 м/с. Улучшены условия автосопровождения цели в пассивных помехах введением режима внешней когерентности в станции сопровождения целей. Улучшена помехозащищенность комплекса в целом. Часть блоков выполнена на новой элементной базе с уменьшением их массы, габаритов, потребляемой мощности и повышением надежности.

В ракете был доработан радиовзрыватель путем введения в него двухканального приемника с автономной схемой анализа высоты в момент взведения, что обеспечило несрабатывание РВ от земли на высоте до 27 м. В связи с размещением в контейнере ЗУР была оснащена крылом с механизмом раскрытия после старта. В транспортном положении верхние и нижние консоли складывались навстречу друг другу. Перед стартом передняя и задняя крышки контейнера открывались и подымались, вращаясь относительно осей крепления.

Увеличен с 1 года до 5 лет срок гарантийного контроля, повышена радиационная стойкость ракеты.

Боевая эффективность комплекса "Оса-АК" в зависимости от положения точек встречи ЗУР с целью в зоне поражения находилась в пределах от 0,50 до 0,85.

Однако, ЗРК "Оса-АК" не мог эффективно вести борьбу с вертолетами огневой поддержки - основным современным средством борьбы с танками. Устранение этого существенного недостатка было осуществлено при выполнении ОКР "Мара", начатой в ноябре 1975 г. в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР. В 1977 г. были проведены заводские испытания модернизированной боевой машины 9А33БМ2 с ЗУР 9М33М2, по результатам которых ракета была доработана в части радиовзрывателя и электросхемы, получив наименование ЗУР 9М33МЗ. Государственные испытания модернизированного варианта комплекса 9К33МЗ ("Оса-АКМ") проводились на Эмбенском полигоне с сентября по декабрь 1979 г. (начальник полигона В.В. Зубарев) под руководством комиссии во главе с А.П. Зубенко, а в 1980 году был принят на вооружение.

При стрельбе по вертолетам на высотах менее 25 м в комплексе использовался специальный метод наведения ЗУР с полуавтоматическим сопровождением цели по угловым координатам с помощью телевизионно-оптического визира.

Транспортно-заряжающая машина 9Т217Б ЗРК "Оса"	Снаряжение комплекса "Оса"ракетами с транспортно-заряжающей машины