F型以後的EVA被稱為第二階段EVA，是下一代的機型，初號機是其中最早進行改裝的。「A.T.場偏向控制運用實驗機」的俗稱，正如其名，它通過利用A.T.力場來增強機動性，此外，為了對抗多個使徒級武器，裝備了被稱為「衝擊之雷」的定向電擊武器。這個武器通過使用A.T.力場內的能量室來充電，產生超高功率的電擊，然後將其打擊到目標上。
S2機関對應型初號機的俗稱，簡稱為S・EVA。初號機F型在與0・0EVA（カトル機）的戰鬥中大破，之後自主改變身體結構和束縛裝置進化成Stage∞EVA。它裝備了量子跳躍元件，改善了從S2機關轉換和傳輸能量的效率，獲得了壓倒性的輸出。各部的武裝站採用了從第二階段EVA引入的軌道系統，以實現與自衛隊武器的共通性。後來，加入了飛行用的Vortex裝備，使S・EVA能夠展開到全區域。
小說中的「EVA最終號機」則是由碇真嗣所駕駛的新機，名稱的「最終」蘊含著美里「不必再製造EVA」的祈願。最終號機導入了 NERV JPN 無法確認的神秘技術，擁有超越S・EVA的機體性能，最大特徵是背部能展開「光之翼」高速飛行，拘束具下的本體露出度也比歷來的機體多，手持日本刀型大兵器「備前長船（ビゼンオサフネ）」。