Der Hauptunterschied zwischen dem Sony FE 70-200mm f/2.8 GM OSS und der Mark II Version liegt in der verbesserten Bildschärfe, dem schnelleren und präziseren Autofokus sowie dem deutlich geringeren Gewicht der Mark II Version. Die Mark II hat vier XD Linear-Motoren für den Autofokus, was besonders bei schnellen Bewegungen und neueren Kameramodellen spürbar bessere Ergebnisse liefert. Zudem fokussiert die Mark II näher und ist insgesamt schärfer über das gesamte Bildfeld, besonders an den Rändern. Das Gewicht der Mark II liegt bei etwa 1,045 g, was deutlich leichter ist als das Vorgängermodell. Auch die Bedienung wurde mit einem neuen Blendenring und zusätzlichen Stabilisationsmodi verbessert.