При разработке второго поколения Plymouth Barracuda были исправлены все недостатки оригинальной модели. Автомобиль по-прежнему базировался на платформе A-body от Valiant с колёсной базой 108" (2743 мм), но отличался собственным дизайном кузова: более плавными линиями, профилем в форме бутылки "Кока-Колы", наклонным хвостом с фонарями в виде бумеранга и разделённой на две части решёткой радиатора. Отныне Barracuda предлагался в трёх типах кузова: хардтоп купе, фастбэк с практически горизонтальным задним стеклом и кабриолет. Все эти изменения положительно отразились на спортивном имидже Barracuda и поставили его в один ряд с такими "пони-карами", как Ford Mustang, Chevrolet Camaro и Pontiac Firebird. Продажи модели в 1967 г. выросли до 62534 ед., но в последующие годы сократились до 45412 ед. (1968) и 31987 ед. (1969).

Поэтапное введение новых стандартов безопасности и норм выбросов требовало ежегодного пересмотра ходовой части Plymouth Barracuda. В 1967 г. он оснащался стандартным 3.7-литровым рядным 6-цилиндровым мотором Slant Six мощностью 145 л.с. и двумя V8: 4.5-литровым V8 273 мощностью 180 или 235 л.с. в зависимости от карбюратора и большеблочным 6.3-литровым V8 383 мощностью 280 л.с. Последний был доступен только в пакете "Formula S", который также включал жёсткую подвеску, передние дисковые тормоза, главную передачу с отношением 3.23:1 и широкие шины D70x14. На выбор предлагались 4-ступенчатая механическая коробка передач или 3-ступенчатая автоматическая TorqueFlite. В 1968 г. двигатель V8 273 был заменён 5.2-литровым V8 318 мощностью 230 л.с. и 5.6-литровым V8 340 мощностью 275 л.с., а V8 383 стал предлагаться в двух вариантах: 300 л.с. или 330 л.с. Специально для дрэг-рейсинга фирма Hurst Performance построила 50 экземпляров Barracuda с 425-сильным мотором Hemi V8 426.

В 1969 г. впервые появилась высокопроизводительная модификация Plymouth 'Cuda, которая отличалась двумя нефункциональными воздухозаборниками на капоте и гоночной окраской с чёрными полосами. На 'Cuda устанавливались соответствующие силовые агрегаты: 5.6-литровый V8 340 (275 л.с.), 6.3-литровый V8 383 (300 или 330 л.с.) и 7.2-литровый V8 440 (375 л.с.). Обычный Plymouth Barracuda продавался с моторами 225, V8 340 и V8 383. Хардтоп можно было заказать с виниловой крышей Mod Top, разрисованной цветами.