基本型（北约称为“旅大Ⅰ型”）主要武器系统包括：2座三联装反舰导弹发射架，2座双联装130毫米口径主炮，4座双联装57毫米和4座双联装25毫米高射炮（部分舰），2座12联装反潜火箭以及4座深水炸弹等装置。
在建造过程中基本型的进行了改装（有资料称为051D型），最主要的改动是以双联装37毫米炮取代了双联装57毫米炮。原因是双57毫米炮在试验中始终无法过关，最终被放弃。而之前建造的051型舰，在后来的返厂维修中改装了双37毫米炮。除此之外的改变有40多项，包括反潜指挥系统，无线电通讯系统，导航系统和海上补给系统等。
1980年代初期，合肥号（舷号132）、大连号（舷号110）进行了改装，装备了381甲相扫三坐标对空搜索雷达，配备指挥、通信和控制系统，担当防空指挥舰使用。有资料称为051Z（指挥）型。
1980年代初，051型曾经计划配备有英国制造的武器系统（主要改进项目是配备防空导弹），这种被称作051S型的改进计划之后被取消。
1987年完成改装的“济南”号(舷号105)
“济南”号（舷号105）于1987年完成改装，改装后的105舰被北约称为“旅大Ⅱ级”，主要改装内容是拆除了后甲板的主炮和高射炮，加装了直升机起降平台和机库，搭载2架“直九”直升机。这是051型导弹驱逐舰中唯一能够搭载直升机的一艘。105舰还承担了一些新型舰载武器及电子设备的海上安装、调试试验任务（曾在直升机起降平台临时加装海红旗-7导弹试验用）。
051G型是051型驱逐舰的改进型（G代表“改”），共建造了两艘（舷号165/166）。051G型的排水量比基本型有所增大。
“湛江”号（舷号165）于1987年10月开工建造，1991年11月入役。仍然基本沿用旧的武器系统，4座双联装37毫米全自动速射炮取代了老式的半自动双联装37毫米和25毫米高射炮；更新了雷达和电子战系统，防空能力有所提高。特别值得一提的是，165舰安装了新研制的舰载指挥系统。
“珠海”号(舷号166)“珠海”号（舷号166）是051G型舰的二号舰（被北约称为“旅大Ⅲ型”），于1988年开工建造，1991年下水，1993年交付使用。166舰在165舰的基础上对舰载武器系统和雷达电子系统又做出了多项重大改进，换装了4座双联装“鹰击”反舰导弹系统；在舰桥左右两侧安装两座三联装324毫米口径鱼雷发射装置，舰艉增加了1副拖曳式变深声纳，提升了反潜战力。
有资料为了区别两舰，把165舰称为051G1型，而把166舰称为051G2型。
第一次改装后的“开封”号(舷号109)另外有多艘051型进行了现代化改装。
“开封”号（舷号109）：该舰在051型中扮演一种“技术验证舰”的角色。1980年代末109舰进行了第一次改装，主要改装内容：拆除舰后部的双联装37毫米口径高炮，加装了一座法国汤姆逊CSF公司的八联装“海响尾蛇”（Crotale）防空导弹发射架（备弹32枚），改装了作战指挥系统、雷达等设备。051型的134舰等舰接受类似的改装。
第二次改装后的109舰1990年代末，109舰进行第二次改装，用4座四联装“鹰击”反舰导弹取代老式的“海鹰”反舰导弹，用双联装37毫米全自动高炮取代了原有双联装37毫米高炮，更换了现代化的电子设备和自动化指挥系统等。改装后的109舰排水量增大到3730吨。与最初的被称为“旅大Ⅲ型”的166舰配置类似，但防空能力、反舰能力比更强（166舰最初没有防空导弹，反舰导弹4座双联装）。051型的110舰等舰接受类似的改装。
完成了现代化改装的166舰
165/166舰后来又完成了现代化改装：加装了八联装HHQ-7防空导弹系统（“海响尾蛇”的国产化型号），换装2座双联装100毫米口径主炮系统、4座四联装“鹰击”反舰导弹系统；舰桥结构做了重新设计，换装了新型雷达电子系统，相应地对舰载指挥系统也进行了升级。改进后的165/166两舰的综合战斗力在同样进行现代化改造的051型109/110舰之上。
同型各舰
舷号105(原为223) 舰名济南 1971年服役 北海舰队 建造船厂:大连造船厂，1980年代中期进行改装，加装舰载直升机系统，2007年11月15日宣布退役后在青岛海军博物馆展出。
舷号106 舰名西安 1974年服役 北海舰队 建造船厂:大连造船厂
舷号107 舰名银川 1976年服役 北海舰队 建造船厂:大连造船厂
舷号108 舰名西宁 1980年服役 北海舰队 建造船厂:大连造船厂
舷号109 舰名开封 1982年服役 北海舰队 建造船厂:大连造船厂，第一个加装“海响尾蛇”导弹，改装16枚C-802导弹。
舷号110 舰名大连 1984年服役 北海舰队 建造船厂:中华造船厂，改装情况同109号舰
舷号111 建造船厂:大连造船厂 中途停建
舷号131(原为227) 舰名南京 1977年服役 东海舰队 建造船厂:中华造船厂
舷号132 舰名合肥 1980年服役 东海舰队 建造船厂:中华造船厂
舷号133 舰名重庆 1983年服役 东海舰队 建造船厂:大连造船厂
舷号134 舰名遵义 1984年服役 东海舰队 建造船厂:大连造船厂
舷号135 建造船厂:中华造船厂 中途停建
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