Nachdem sich die Delta DM-​19  im Einsatz überraschend gut bewährt hatte, beantragte die NASA schon bald Mittel für weitere Exemplare der Rakete. Und das zu einem Zeitpunkt, als gerade ein Drittel der Exemplare aus dem ersten Baulos gestartet war — mit einer Erfolgsquote von 75%! Für das Finanzjahr 1961 wurde das Budget soweit erhöht, daß drei weitere Raketen zum Start von Relay Kommunikationssatelliten beschafft werden konnten. Und im Sommer 1961 wurde bekannt, daß das Budget für 1962 soweit erhöht worden war, daß die Finanzierung von acht weitere Delta zum Start von Relay und TIROS Satelliten gewährleistet war. Die ursprüngliche Zuordnung der Raketen zu ihren Nutzlasten hatte zwar nicht lange Bestand, doch der Auftrag der NASA an die Douglas Aircraft Company wuchs mit dem Bedarf bald auf 14 Delta Raketen in einer verbesserten Ausführung. Diese basierte nun auf einer Modifikation der DM-​21  Grundstufe, die ihrerseits wiederum von der militärischen DM-​18 C abgeleitet worden war. Das verwendete MB-​3  Block II Triebwerk erbrachte gut 12% mehr Startschub (in zeitgenössischen Dokumenten mit 168.000 lbf^[3] bis 170.000 lbf^[1] angegeben). Das wurde u.a. durch die Verwendung einer besonders hochwertigen Kerosin-​Variante namens RJ-​1  erreicht. Für den Einsatz im Delta Programm der NASA mußte u.a. eine neue Übergangssektion zur Oberstufe eingeführt werden. Die Gyroskope wurden neu angeordnet, was ebenfalls konstruktive Veränderungen erforderlich machte. Zum Schutz der Avionik vor dem Abgasstrahl des zündenden Zweitstufentriebwerks wurde eine Trennwand („Diaphragma“) eingezogen. Bei der Gelegenheit verkürzte man die Übergangssektion um über einen Meter, was mit einer deutlichen Massenersparnis einherging. Die Zweitstufe wurde weitgehend unverändert von der Delta DM-​19 übernommen, ebenso die Drittstufe. Beide gingen direkt auf die Oberstufen der Vanguard Rakete zurück und standen mit wiederholten Modifikationen seit dem Thor-​Able Programm im Einsatz. In der Zweitstufe unterhalb des Dralltischs untergebracht war auch das BTL-​300  Funklenksystem. Dieses überwachte verschiedene Parameter des Fluges und konnte vom Boden mit Korrekturinformationen beschickt werden. Während der ersten 90 Flugsekunden wurde die Rakete vom Autopiloten der Thor kontrolliert, der aber mit Beginn des Delta Programms durch ein wesentlich leichteres Modell ersetzt worden war, als es die militärischen Thor verwendeten. Dann übernahm das BTL-​300  die Kontrolle. Es steuerte die letzte Flugphase der Erststufe, kontrollierte den weiteren Aufstieg der Zweitstufe und war verantwortlich für die korrekte Ausrichtung der Zweitstufe vor der Zündung der kleinen Spintriebwerke, die den Dralltisch mit der Drittstufe und der Nutzlast vor ihrer Abtrennung in eine stabilisierende Rotation versetzten. Zwischen Brennschluß der Zweitstufe und Zündung der Drittstufe lag eine antriebslose Flugphase von einigen Minuten, in denen die Nutzlast auf einer ballistischen Bahn weiter aufstieg. Verfügbar waren wieder zwei verschiedene Nutzlastverkleidungen, das schlanke „low drag“ und das voluminöse „bulbous“ Modell. Tatsächlich wurde die Delta-​A, wie das erste neue Raketenmodell hieß, bei ihren beiden Einsätzen aber nur mit der „low drag“ Verkleidung geflogen.