18 grudnia Zespół „K” wyszedł z krążownikiem HMS „Neptune” w celu przechwycenia włoskiego konwoju. 19 grudnia po 1.06 w nocy, ok. 20 mil od Trypolisu krążowniki „Neptune” i „Aurora” weszły na miny, postawione w czerwcu przez Włochów. Dowódca „Penelope” jeszcze wcześniej postawił parawan przeciwminowy, na którym o 1.10 wybuchła mina, powodując jedynie niewielkie uszkodzenia, dzięki wybuchowi w pewnej odległości od kadłuba. Uszkodzony krążownik „Aurora” zdołał powrócić na Maltę, podczas gdy „Neptune”, który miał być holowany przez „Penelope”, wszedł na trzy dalsze miny i zatonął. Na minę wpadł także niszczyciel HMS „Kandahar”. Wobec obawy ataku lotniczego, „Penelope” powróciła do bazy, następnie była remontowana na Malcie do 3 stycznia 1942, przy czym dodano 4 działka plot. 20 mm.
W drugiej połowie stycznia „Penelope” z niszczycielami brała udział w osłonie idących na Maltę konwojów MF-3 i MF-4, wychodząc im naprzeciw i eskortując do Valletty, a w połowie lutego – w osłonie konwoju MF-5 statków wracających do Aleksandrii. Toczyła w tym czasie walki z lotnictwem. 22 marca „Penelope” wraz z niszczycielem spotkała się z kolejnym konwojem MF-10 w składzie 4 statków idącym na Maltę.