Fast ATAを更に高速化した拡張仕様。1998(平成10)年にQuantumとIntelが発表した。
コネクタは従来と同じ40ピンを使うが、各信号線の間にグラウンド線を挟み、総計80芯の専用ケーブルを用いることで、転送速度を向上させた。
転送速度は最大で66.6Mバイト/秒であり、それまでのUltra ATA(Ultra ATA/33)の倍速となった。
Fast ATA-2はデファクトスタンダードであり、公式な仕様ではない。他に「Ultra ATA/66」や「Ultra DMA/66」などの名もある。
公式には、ATA-5/ATAPI-5から規格の一部として採用されており、「Ultra DMA モード4」という名になっている。