Druhý stupeň je podstatně menší než ten první, odděluje se v deváté minutě mise. Celkový čas hoření je šest minut dvacet sekund. Ani ten ale nevynese loď na finální oběžnou dráhu!
Dva červené zámky drží třetí stupeň, ten sám se opírá o válcové opěrky. Zbytek struktury drží přechodové dílky, které tvoří adaptér mezi druhým a třetím stupněm (forward skirt).
Pětice motorů J-2 je podstatně drobnější než F-1: Každý má délku 3,3 metru a šířku 2 metry. Na modelu je vidět čtveřice úchytů, které ho spojí s prvním stupněm.
Druhý stupeň má jen 25 metrů délky – a vedle toho prvního vypadá jako trpaslík. Prázdná hmotnost je 36 tun, naplněný palivem má 480 tun.
