L'un des missiles a explosé immédiatement après son lancement tandis que le second "a été observé au-dessus de la Corée du Nord et dans la mer du Japon", a dit le commandement stratégique américain dans un communiqué.
Ces tirs ne constituent pas une menace sur l'espace nord-américain, selon le Commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord (Norad) que cite l'armée américaine.
Un missile a été tiré d'une zone proche de la ville d'Unyul (sud-ouest) vers 07h50 locales (22H50 GMT mardi) en direction de la mer du Japon, a annoncé le ministère sud-coréen de la Défense, selon l'AFP.
Le premier ministre japonais Shinzo Abe a vu dans ce tir "un acte scandaleux" et "une menace sérieuse à la sécurité du pays".
Le ministre de la Défense Gen Nakatani avait indiqué que le missile était tombé en mer du Japon, dans la Zone économique exclusive (ZEE) de l'archipel, ce qui n'était pas survenu depuis 1998.
Les autorités de la Corée du sud ont également commenté la situation autour du nouveau lancement.
Le ministre sud-coréen des Affaires étrangères Yun Byung-se a déclaré que cet acte "confirmait la nécessité du déploiement du système de défense antimissile américain THAAD".
Ce nouveau tir, qui constitue une nouvelle violation des résolutions du Conseil de sécurité de l'Onu, intervient à quelques semaines du lancement de nouveaux exercices militaires conjoints entre les Etats-Unis et la Corée du Sud.
Ces manœuvres, qui avaient impliqué en 2015 30.000 militaires américains et 50.000 Sud-coréens, sont chaque année une cause de crispation diplomatique sur la péninsule, où la situation est déjà tendue depuis le début de l'année.