Corvair 第二代车型于 1965 年款问世，其显著特点是无 "B" 柱，以及采用全新的全独立悬架取代了原有的摆动轴式后悬架。Corvair 在每个车轮都使用了螺旋弹簧。
《Car and Driver》杂志的 David E. Davis Jr. 在 1964 年 10 月刊中对 1965 款 Corvair 表现出极大的热情：
也正是在这里，我们必须记录在案并表明，在我们看来，Corvair 是整个 '65 年款新车阵容中最重要的车型，也是自二战前以来在这个国家出现的最漂亮的汽车……当 '65 款 Corvair 的照片送到我们办公室时，打开信封的人第一眼看到这辆车时，确实发出了一声惊喜和赞叹的大叫，三十秒内，整个编辑部的人都冲了过来，每个人都想第一个展示给别人看，每个人都想通过听到初次看到它的人发出的那种标志性的欢呼声来获得间接的兴奋感。……当我们真正开上这些车时，我们的热情已经冷却了一些——然后我们又彻底疯狂了。新的后悬架、前部新的更软的弹簧刚度、更大的刹车、增加的一些动力，所有这些因素都让我们像傻瓜一样开着车到处跑——在操控测试道上互相追逐、急刹车——直到我们不得不恋恋不舍地把车交给其他不耐烦的记者。……'65 款 Corvair 是一款杰出的汽车。它跑得不够快，但我们爱它。
标准的 95 马力（71 千瓦；96 匹）和可选的 110 马力（82 千瓦；112 匹）发动机从 1964 年款延续下来。之前的 150 马力（112 千瓦；152 匹）Spyder 发动机被自然吸气的 140 马力（104 千瓦；142 匹）发动机取代，用于新的 Corsa 车型。这款发动机不同寻常之处在于提供了四个单喉化油器，并辅以更大的气门和双排气系统。Corsa 可选装 180 马力（134 千瓦；182 匹）的涡轮增压发动机，该车型提供标准的三速或可选装（92 美元）的四速手动变速箱。140 马力（104 千瓦；142 匹）发动机是 500 和 Monza 车型的可选配置，可搭配手动或 Powerglide 自动变速箱。所有发动机都采用了涡轮增压发动机的一些重型内部部件，以提高耐用性。
1965 年的重新设计带来了新的改进。Corsa 标配了一个仪表盘，包括一个 140 英里/小时（230 公里/小时）的带可重置行程里程表的车速表、一个 6,000 转/分的转速表、气缸盖温度表、带扫秒指针的模拟时钟、歧管真空/压力表和燃油表。所有第二代 Corvair 都提供了更好的加热系统、从 Chevelle 借来的更大的刹车、更坚固的差速器环齿轮、一个交流发电机（取代了直流发电机），并进行了重要的底盘改进；新的全铰接式后悬架几乎消除了上一代摆动轴的危险，其设计基于当时的 Corvette Sting Ray（Corvair 使用螺旋弹簧，而 Sting Ray 使用横置钢板弹簧）。此外，AM/FM 立体声收音机、内置式全天候空调、可伸缩调节的方向盘柱，以及一个由特殊性能悬架和快速比转向机组成的 Special Purpose Chassis Equipment ("Z17") 操控套件，都是 1965 年的新选项。Monza 和 Corvair 500 Sport Sedan 是美国市场上唯一提供过的无柱四门硬顶紧凑型车。
旅行车、厢式货车和皮卡车身样式全部被取消，1965 年是 Greenbrier 窗式货车的最后一年，该车型主要保留给车队订单，生产了 1,528 辆。1965 年总共生产了 235,528 辆 Corvair，比 1964 年增加了 30,000 辆。雪佛兰用 Chevrolet Sportvan/GMC Handi-Van 取代了基于 Corvair 的货车，后者使用了从 Chevy II 借来的传统前置发动机/后轮驱动车桥。
1966 年的车型阵容基本与 1965 年保持不变。一个值得注意的变化是新的四速同步啮合变速箱，使用了标准的 Saginaw 齿轮组，其一档传动比为 3.11:1，与其他通用汽车六缸车辆相同。方向盘柱改为两段式设计，带有万向节，减少了正面碰撞时侵入驾驶舱的危险（实际上是 1965 年中期的一个生产变更）。在前裙板下方安装了一个塑料空气导流板，以隐藏前悬架和底盘下部，并减少侧风敏感性。在前部，"锁门"徽章（覆盖行李箱锁的锁具）从红色改为蓝色，并采用了更短的横杆。在后部，使用了新的更大的尾灯透镜，灯中心有一个细长的镀铬环。配备空调的车辆采用了一个安装在发动机前部的新冷凝器，取代了之前安装在发动机顶部的单元，这避免了在进行大多数发动机维修时需要拆卸冷凝器。Corvair 的铭牌从行李箱盖顶部移到了驾驶员侧大灯装饰圈旁边。由于 Ralph Nader 的著作强调了 Corvair 的缺陷，以及新的 Mustang 提供高达 271 马力（202 千瓦；275 匹）的 V8 发动机，而 Corvair 的最高动力总成仅为 180 马力（134 千瓦；182 匹），销量开始下降。关于即将到来的 "Panther"——即将推出的 Camaro 的代号，计划作为 Mustang 的直接竞争对手——的传言进一步削弱了销量。公司决定停止 Corvair 的进一步开发。该车型年的产量下降至 103,743 辆。
1967 年，Corvair 产品线精简为 500 和 Monza 硬顶轿跑车和硬顶轿车，以及 Monza 敞篷车。这个车型年是首次配备可溃缩式方向盘柱。双回路主缸带警告灯、尼龙增强制动软管、更坚固的钢制（而非铝制）车门铰链、"蘑菇头"式仪表盘旋钮，以及带乙烯基边缘的日夜后视镜都成为了标准装备。Monza 车型的桶形座椅现在采用了与 1967 年新款 Camaro 相同的 "Astro" 风格，采用了新的薄壳设计。雪佛兰为包括 Corvair 在内的所有雪佛兰车型推出了 50,000 英里（80,000 公里）的发动机保修。雪佛兰在 1967 年仍在积极营销 Corvair，包括彩色印刷广告和经销商发起的 "I Love My Corvair" 保险杠贴纸活动，但产量和销量继续急剧下降。仅生产了 27,253 辆。尾灯中心的镀铬环变得更厚。
四门硬顶车型在 1968 年款中停产，只剩下三款车型——500 和 Monza 双门硬顶车以及 Monza 敞篷车。由于担心现在成为标配的空气喷射反应器（"smog pump"）带来的热负荷问题，空调不再作为选装项。当新单元更换了线束适配器时，通用的多路复用立体声系统也停产了；Corvair 的 9 针连接器不再适配新单元。根据联邦政府的要求，增加了额外的安全功能，包括侧标志灯和封闭式车型的肩部安全带。500 车型的方向盘与基础款 Nova 相同，而 Monza 车型则包含与 Camaro 相同的方向盘。Impala 风格的 "Deluxe" 方向盘是可选项。雪佛兰停止了对 Corvair 的广告宣传，销量下降至 15,400 辆。
1969 年款 Corvair 于 1968 年 9 月 26 日推出。本质上是一个延续的系列，包含三款车型。变化包括新的外观和内饰颜色、前排座椅头枕，以及 Monza 车型更舒适的乙烯基装饰桶形座椅。Corvair 是 1969 年通用汽车中唯一没有采用新 "防滑" 式挡风玻璃上沿的车型。
Willow Run 工厂最初是 Corvair 的生产地，但现在也开始组装 1969 年款 Nova 车型。对传统紧凑型尺寸 Nova 的需求很高，因此在 1968 年 11 月决定将 Corvair 的组装从主生产线转移到一个被称为 "Corvair Room" 的特殊离线区域。这缓解了将一种完全不同的车型与 Nova 车型混线生产的问题。组装好的 Corvair 车身从 Fisher Body 运来，在离线区域等待最终组装，在那里它们基本上是由一个专门的团队手工打造的。截至 1969 年 5 月 14 日，总共生产了 6,000 辆 Corvair，其中 521 辆是敞篷车。
