正在组装的DC-2原型机 NC13711
DC-2是DC-1的后继型号，也称“改进型”DC-1。基本设计与DC-1类似，有两项大的改动，第一项是将机身加长 0.61米，全长达到了18.89米，第二项改进是增加客舱座椅，可以搭载14名乘客。除此之外，还应用了承力蒙皮结构、襟翼，尾舵和机轮也经过改进。
最初的飞机安装最大起飞功率875马力的莱特 SGR-1820-13旋风发动机。基于DC-1的测试结果及对DC-2性能的预计，TWA定购了20架DC-2。DC-2原型机NC13711在1934年5月出厂并于5月11日首飞。
DC-2有3种主要型号：使用莱特旋风发动机的DC-2，使用普惠SG-D黄蜂发动机的DC-2A，另外还有两架使用英国布里托尔飞马IV和VI发动机的DC-2B。
这些征召的DC-2军用型号为C-32A，增加了军用无线电设备。许多C-32A在战后被还给了航空公司，但通常不是购买它们的原主。[1]
XC-32被作为航空队司令安德鲁斯将军之专机
C-33是第一种真正为军事用途而制造的DC运输机。
为了适应中等负荷的军用运输任务，陆军责成道格拉斯拆除旅客机的所有装饰和豪华座椅，并加强了整个客/货舱地板，在机身左侧开设了大尺寸的两段式货舱门供货物装卸，舱门打开后，机身上形成超过1.52米高、1.83米宽的入口。货舱门向前打开，上面还有一扇可单独打开的小舱门供人员进出。货舱门上方的机身可固定起重机来吊运货物。
C-33可以装载12名全副武装的伞兵或1089千克货物。C-33安装一对军用规格的750马力莱特旋风R-1820-25发动机，生产数量80架。 1936年C-33在马赤机场
C-34是DC-2的另一种军用型，类似于XC-32，机舱内有14张座椅。生产两架供战争部长使用，由柏林机场的第1勤务中队操作。
DC-2军用型的最先进型号是C-39。原型机结合了DC-3的特征，道格拉斯将一架C-33序列号36-70运输机装上了DC-3的大型平尾和垂尾，这样解决了DC-1/DC-2系列存在的稳定性问题。
C-39生产型上融入了更多的DC-3特征，基本上是将C-33的机身和外翼段与DC-3的中央发动机舱/机翼结构段、起落架、尾翼相结合。后来又采用了带背鳍的DC-3尾翼组件，这使的C-39与C-47在外观上非常相似。 与C-47十分相似的C-39
与C-33一样，C-39在机身左侧有大尺寸货舱门，安装一对975马力的莱特R-1820-55旋风发动机。藉由增加的动力，C-39的载重量达到1633千克。
道格拉斯为陆军制造了35架C-39，在1939年交付。有趣的是，C-39实际上与更大型的DC-3共享生产线，而战争部直到珍珠港事件之后才对道格拉斯DC-3感兴趣。
C-42是也是仅产一架的专机，供总司令部航空队使用（总司令部航空队下辖航空队所有战术单位，后改组为航空军作战司令部）。与C-41的唯一区别就是安装了1000马力的莱特旋风发动机。战争中又有另外两架C-39运输机被改装成C-42专机和要员运输机。