由韓國國防科學研究所(ADD)和現代汽車屬下單位Rotem以及韓國其它的國防工業公司合作研制。從1995年開始研發，據信是K1主戰坦克量產后就緊接開始研發的。韓國計劃裝備680輛，于2011年開始量產。負責開發K2主戰坦克的韓國國防科學研究所（ADD）形容它是“全世界技術水平最高的”一種主戰坦克”。K2坦克造價850萬美元。K2主戰坦克坦克延續了K1主戰坦克坦克的設計，駕駛艙位于車體的左前方，車體是戰斗艙，車體后部是動力艙。K2坦克的炮塔類似于法國勒克萊爾主戰坦克的炮塔風格，炮塔正面和兩側裝甲接近垂直，縮小了K1主戰坦克上的窩彈區，炮塔后面多了一個尾艙，里面安裝有自動裝彈機。
K2主戰坦克有軟殺和硬殺可以對付來襲的反坦克導彈。K2裝有三星生產的三方向雷射偵測器，偵測到敵人鎖定時可以發出雷達和雷射警報并自動啟用干擾反制手段。K2概念驗證階段時并不包含硬殺防護，然而幾年后的K2-PIP改良版時，就加入了一對硬殺反導彈裝置。裝甲方面使用一種未知的機密復合裝甲和外加爆炸反應裝甲塊，裸車測試擋住了K276穿甲彈及RPG29的打擊。VIRSS煙霧榴彈發射器也能增加一些防御力。K2還加裝鋁箔條散布器防御系統以增強原本的RWR系統和雷達干擾系統。車載型毫米波雷達聯結車上電腦可以偵測全方向來襲的物體，立刻發出警報和啟動VIRSS煙霧彈阻斷敵軍視覺、雷達、熱影像等等鎖定方式，同時可以趁來襲導彈失去鎖定時移動坦克位置避開導彈。
K2主戰坦克裝有1500匹馬力發動機（K1發動機僅1200馬力），由DoosanInfracore公司和STX發動機公司合作研發。路面上可以超過極速70千米/小時，越野可以達48千米/小時。從0到32千米/小時加速僅7秒，發動機也比其他同功率發動機體積小，允許設計成燃氣渦輪發動機與美軍M1主戰坦克相同。三星科技設計此部分渦輪裝置，使其可以再增加100匹馬力，而在左邊多出的空間又可安裝一個補助動力單元，當發動機失效或停機時還能提供一些備用動力和電力。它還能使坦克停住時不必一直開發動機保持車上系統運作，達到省油目的;埋伏時也可降低音量和車溫。
K2主戰坦克車上的毫米波雷達配合雷射測距儀和水平感應器，融合成新世代的FCS既可以追蹤低飛飛機用主炮擊落，也能追蹤到來襲的炮彈。“鎖定”模式中可以把目標資訊加載電腦，經過電腦運算持續提供目標方位資訊，讓坦克在行進間也能擊中另一移動目標。鎖定模式就算使用夜間熱成象儀也能追蹤到4千米遠。