В 1976 году Honda провела значительное обновление XL350, выпустив версию K2. Мотоцикл получил новую раму с измененной геометрией: угол наклона вилки увеличился до 32 градусов, trail - до 140 мм, что улучшило устойчивость. Главным внешним изменением стал поднятый выпускной тракт, проходящий за рамой и выходящий справа - это решило проблему уязвимости коллектора, характерную для ранних версий.
Двигатель остался 348-кубовым, но получил новую головку цилиндров с улучшенной впускной системой и карбюратор Keihin увеличенного диаметра (34 мм против 32 мм). Мощность сохранилась на уровне 22,4 л.с. Добавлены пассажирские подножки с резиновыми виброизоляторами. Снаряженная масса выросла примерно до 150 кг.
Цветовые схемы менялись по годам: в 1976 году - Excell Black с красным и белым, в 1977 и 1978 - Tahitian Red с черным. Модель выпускалась вплоть до 1978 года, после чего была заменена на XL500S.