Но в АУ РККА чётко понимали, что даже при очень благоприятном развитии событий для разработки и запуска в валовое производство новых дивизионных гаубиц потребуется несколько лет, в течение которых придётся обходиться их имеющимися образцами. Чтобы поддержать на приемлемом уровне их боеспособность, сначала приняли решение о модернизации серийно выпускаемой 122-мм гаубицы обр. 1910 г., поскольку её конструкция ещё имела некоторые резервы для совершенствования. Это позволяло за умеренные финансовые затраты и за достаточно короткое время подтянуть ТТХ орудия (в первую очередь дальнобойность) до максимально возможных значений. По завершении этой работы запланировали и аналогичные мероприятия применительно к не столь многочисленной и снятой с производства 122-мм гаубице обр. 1909 г.

Поскольку производство 122-мм гаубицы обр. 1910 г. после Гражданской войны продолжилось на Мотовилихинском заводе, неудивительным является факт её модернизации силами его конструкторского бюро. Ключевой фигурой в выполнении этого задания был Владимир Николаевич Сидоренко, специалист старой школы, во многом определивший облик советской артиллерии межвоенного периода. Вместе с ним над совершенствованием орудия работал Виктор Акимович Ильин, впоследствии ставший на предприятии ведущим конструктором и начальником конструкторского бюро.

Главным направлением работ стало увеличение дальности стрельбы. Достичь этого предполагалось путём введения новых боеприпасов дальнобойной формы с повышенной начальной скоростью по сравнению с фугасными гранатами (так тогда официально именовали снаряды, не являющиеся шрапнелью или картечью) старых типов. Без переделок стрелять новыми снарядами дальнобойной формы можно было лишь на наименее мощном четвёртом заряде, состоящем только из основного пакета в гильзе. Причиной тому являлось отличие в геометрической форме боеприпасов: новые гранаты в снаряжённом виде были на 0,64 калибра длиннее старых, причём этот «довесок» по длине приходился на запоясковую часть снаряда, которая у последних практически отсутствовала. В результате в штатной гильзе либо не оставалось места для всех пучков, либо не было достаточного места для расширения образующихся при сгорании (дефлаграции) пороха газов, если использовался уменьшенный заряд. В последнем случае попытка выстрела приводила к резкому увеличению скорости химической реакции сгорания вещества метательного заряда, провоцирующей дальнейший приток пороховых газов. Из-за отсутствия свободного объёма в каморе сильно возрастали их температура и давление. Процесс становился детонационноподобным со всеми вытекающими из-за этого разрушительными последствиями: пороховые газы вместо разгона снаряда в стволе начинали дробить его запоясковую часть, гильзу и казённик с затвором. Сквозь трещины в стволе они прорывались наружу, безвозвратно выводя орудие из строя. В наихудшем случае мог случиться разрыв гаубицы, смертельно опасный для её расчёта. Поэтому для обеспечения безопасной стрельбы камору удлинили путём расточки ствола на один калибр, что полностью решило проблему.

Поскольку при стрельбе новыми штатными выстрелами возросла отдача, пришлось упрочнить лафет, подъёмный механизм и внести ряд небольших изменений в противооткатные устройства. Следует заметить, что усиленная конструкция лафета была введена позднее ствола с расточенной каморой, уже в процессе валового производства модернизированного орудия. В таблицах стрельбы, изданных в 1931 году, масса системы в боевом положении указана как 1331 кг – практически то же значение, что и у исходной 122-мм гаубицы обр. 1910 г. По всей видимости, результаты эксплуатации усовершенствованного варианта первых выпусков в РККА показали необходимость упрочнения лафета из-за возросших динамических нагрузок. Причиной стали значительно увеличившиеся дульная энергия с импульсом выстреливаемых снарядов. Для дальнобойной гранаты массой 21,156 кг при начальной скорости 368 м/с они равнялись 1433 МДж и 7785 кг×м/с соответственно, а для старой гранаты массой 22,93 кг при начальной скорости 348 м/с – 1388 МДж и 7980 кг⋅м/с. Для сравнения до модернизации эти величины для старого выстрела с гранатой массой 22,93 кг при начальной скорости 335 м/с составляли 1287 МДж и 7682 кг⋅м/с. Таким образом, «энергетику» системы подняли приблизительно на 10 %, что вместе с введением снаряда дальнобойной формы дало прирост максимальной дистанции стрельбы на 15 %.