W jej trakcie: całkowicie usunięto zewnętrzny pancerz zarówno ze spodka, jak i kadłuba, goły szkielet rozbudowano o nowe pomieszczenia zwiększając jego kubaturę, zdemontowano i zbudowano na nowo pierwsze trzy górne pokłady spodka (włączając w to mostek), zdemontowano starą dyszę deflektora, zastępując ją nowszym typem, kadłub i spodek zostały ponownie połączone nową szyją, na której zamontowano nowy typ wyrzutni torped fotonowych, zamontowano nowy typ zarówno silników impulsowych, jak i gondole napędu Warp, na koniec całość została ponownie obleczona w nowy pancerz, który nadał Enterprise atrakcyjny perłowy kolor.
Modernizację nadzorował kapitan Wiliiam Decker, który pierwotnie miał objąć dowodzenie nad okrętem po jej zakończeniu.
V’Ger Kilka dni przed spodziewanym oddaniem Enterprise do służby do Ziemi zaczęło zbliżać się niezwykłe zjawisko – potężna chmura o średnicy większej od planety. Enterprise został pośpiesznie wysłany naprzeciw, aby ocenić zagrożenie jakie stwarzała oraz aby w miarę możliwości mu zapobiec. Na czas tej misji dowodzenie nad Enterprise ponownie objął admirał Kirk.