76 mm na nowocześniejsze, usunięto przestarzałe działka Oerlikon 20 mm oraz zainstalowano najnowszy system ZOP rakietotorped RUR-5 ASROC.
Po modernizacji USS "Norfolk" powrócił do służby we Flocie Atlantyku, odbywając ćwiczenia w poszukiwaniu i zwalczaniu okrętów podwodnych, często współdziałając z okrętami flot państw Ameryki Łacińskiej. 10 maja 1960 roku, wraz z niszczycielem USS "The Sullivans" (DD-537) typu Fletcher uczestniczył w utarczce z kubańskim okrętem patrolowym na międzynarodowych wodach Cieśniny Florydzkiej. W 1968 roku został na okres 6 miesięcy przesunięty do Sił Bliskiego Wschodu jako jednostka admiralska. Niezależnie od prowadzenia poszczególnych misji, w trakcie służby USS Norfolk (DL-1) podstawową rolą okrętu było uczestnictwo w pracach badawczo-rozwojowych i w testach systemów ZOP.
15 stycznia 1970 roku USS "Norfolk" (DL-1) został wycofany do rezerwy. Z listy floty skreślono go 1 listopada 1973 roku, a 22 sierpnia 1974 roku sprzedano na złom. Okręt, który w myśl pierwotnych założeń miał być prototypem nowego typu krążowników ZOP, skończył służbę w US Navy jako jedyny przedstawiciel swojego projektu.