ग्लोनास-एम के नाम से मशहूर दूसरी पीढ़ी के उपग्रहों का विकास 1990 में शुरू हुआ और 2003 में पहली बार प्रक्षेपित किया गया। इन उपग्रहों का जीवन काल काफी अधिक सात वर्ष और वजन थोड़ा अधिक 1480 किलो था। उनका व्यास लगभग और ऊंचाई है जिनका प्रक्षेपण के समय 1600 वाट की विद्युत शक्ति उत्पादन क्षमता के लिए सौर सारणी विस्तार था। इसके पिछले भाग के ढांचे में एल-बैंड प्रेषण के लिए 12 प्राथमिक एंटेना लगे हैं। सटीक कक्षा निर्धारण और जियोडेटिक अनुसन्धान में सहायता करने के लिए लेजर कॉर्नर-क्यूब रिफ्लेक्तारों को भी ले जाया जाता है। रखी गई सिजियम घड़ियाँ स्थानीय घड़ियों का स्रोत प्रदान करती हैं।

2007 के अंत तक कुल मिलाकर दूसरी पीढ़ी के चौदह उपग्रह छोड़े गए। पिछली पीढ़ी की तरह दूसरी पीढ़ी के अंतरिक्ष यानों को भी तीन-तीन करके प्रोटोन-के ब्लोक-डीएम-2 या प्रोटोन-के ब्रिज-एम बूस्टरों का इस्तेमाल करके छोड़ा गया था।

1980-1995: पूर्ण कक्षीय उपग्रह समूह की प्राप्ति
वर्तमान स्थिति
दूसरी पीढ़ी
2008-2011: सम्पूर्ण क्षमता की बहाली