Pontiac Firebird 1967-1969 гг. был укомплектован лучше, чем его двойник Chevrolet Camaro, но по мнению главного дизайнера GM Билла Митчелла, ему не хватало собственной идентичности. Обрести её автомобиль смог во втором поколении, которое из-за проблем с производственной линией поступило в продажу с полугодовой задержкой, 26 февраля 1970 г. Полный рестайлинг кузова предполагал отказ от формы бутылки "Кока-Колы" в пользу выпуклых боковин с мускулистыми крыльями. Классические пропорции "длинный капот - короткий багажник" были дополнены низкой крышей полу-фастбэк с широкими задними стойками. Одинарные боковые окна создавали иллюзию, что машина является двухместной, но на самом деле она сохранила посадочную формулу 2+2; посадку облегчали длинные двери с утопленными ручками. По-прежнему разделяя платформу F-body с Chevrolet Camaro, новый Pontiac Firebird отличался более обтекаемым носом с пластиковым бампером Endura в цвет кузова, включавшим в себя разделённую на две части решётку радиатора и одинарные круглые фары в квадратных ячейках. Сзади он имел обычный хромированный бампер и треугольные фонари, повторявшие гладкую форму хвоста. В этом поколении Firebird был доступен только с кузовом купе, потому что руководство компании поверило слухам о скором запрете кабриолетов федеральными нормами безопасности.
Внутри Pontiac Firebird изменился в меньшей степени: несущий кузов с передним подрамником, колёсная база 108,2" (2748 мм), заднеприводная компоновка, независимая передняя подвеска на поперечных рычагах и пружинах со стабилизатором поперечной устойчивости, неразрезной задний мост на полуэллиптических рессорах, гидравлические барабанные тормоза, 14-дюймовые колёса. Набор силовых агрегатов был таким же, как в 1969 г.: 4.1-литровый рядный 6-цилиндровый 250, 5.8-литровый V8 350 и 6.6-литровый V8 400. 6-цилиндровый мотор ставился только на базовый Firebird и развивал 155 л.с. На уровень выше находилась модификация Firebird Esprit со стандартным двигателем V8 350 мощностью 255 л.с. и опциональным V8 400 мощностью 265 л.с. Далее следовал Firebird Formula 400, оснащённый мотором V8 400 (L74) с 4-камерным карбюратором, двойным выхлопом и системой Ram Air III, мощностью 330 л.с. Он также отличался более жёсткой подвеской, широкими шинами и капотом с двумя воздухозаборниками. За доплату на Formula 400 устанавливался 345-сильный двигатель V8 400 (LS1) Ram Air IV, стандартный для топовой модификации Trans Am.
Кроме мотора LS1, в пакет Trans Am входили повёрнутый назад воздухозаборник "shaker" (закреплённый на воздушном фильтре), усиленная подвеска, 15-дюймовые колёса Rally II, передние дисковые тормоза, усилитель руля с переменным отношением, руль с тремя перфорированными спицами, панель приборов из анодированного алюминия, вентиляционные отверстия в передних крыльях, аэродинамический передний обвес, юбки перед задними колёсами и спойлер на крышке багажника. На выбор предлагались две коробки передач: 4-ступенчатая механическая Muncie и 3-ступенчатая автоматическая Turbo Hydramatic, хотя базовый Firebird был доступен и с 3-ступенчатой механической. Все автомобили Trans Am красились в белый цвет с широкой синей полосой, но с 1971 г. стали доступны и в синем цвете с белой полосой.
Pontiac Firebird 1970 г. стал последней разработкой команды Джона ДеЛореана, который делал ставку на молодёжный рынок. Большинство покупателей Firebird были младше 25 лет, а на эту возрастную категорию приходилось 46% населения США. Но в начале 70-х гг. страховые компании резко повысили взносы за машины с большими двигателями, и Firebird оказался слишком дорогим для многих молодых американцев. В результате его продажи за сокращённый 1970-й модельный год составили 48739 ед. вместо запланированных 60000 ед., причём на модификации Formula и Trans Am приходилась только пятая часть от этого числа. Затем вступили в силу нормы по сокращению вредных выбросов, заставившие компании из Детройта перейти на неэтилированный бензин и снизить мощность силовых агрегатов, а вслед за ними и новые правила безопасности, негативно отразившиеся на дизайне. В 1972 г. после забастовки рабочих на заводе в Норвуде (Огайо) над Pontiac Firebird и Chevrolet Camaro нависла реальная угроза исчезновения. Однако обе модели смогли не только пережить топливный кризис 1973 г., но и остаться на рынке до конца десятилетия, в то время как другие американские muscle-кары были сняты с производства в 1974-1975 гг.