Từ tháng 7, 1966, Ozbourn bắt đầu một lượt phục vụ kéo dài hai năm cùng Đệ Thất hạm đội trong thành phần Hải đội Khu trục 9. Phần lớn thời gian được nó dành cho hoạt động tại vùng chiến sự, hỗ trợ cho lực lượng Nam Việt Nam cũng như bắn phá các tuyến đường giao thông và tiếp liệu của đối phương tại Bắc Việt Nam. Chiếc tàu khu trục bị hỏa lực đối phương bắn trúng vào các ngày 25 tháng 3 và 4 tháng 12, 1967, nhưng vẫn tiếp tục làm nhiệm vụ. Nó quay trở về Long Beach vào ngày 6 tháng 9, 1968 và tiếp tục hoạt động thường lệ tại chỗ, xen kẻ với những chuyến đi đến Portland, Oregon và San Diego trong một năm tiếp theo.