1909年7月25日，法国人布莱里奥驾飞机越过了英吉利海峡。同年，法国人克雷曼·阿德第一次向世界描述了飞机与军舰结合的设想。他在《军事飞行》一书中，首次提出了航母的基本概念和建造航母的初步设想。但是他的设想没有引起法国重视，而美国人和英国人却发现了该构想的军事价值。
1910年11月14日，美国飞行员尤金·伊利（Eugene Ely）驾驶一驾“寇蒂斯”双翼机首次从前甲板铺有25米木制跑道的“伯明翰”号巡洋舰上起飞，完成了历史上人类第一次驾驶飞机从军舰上的起飞。1911年1月8日，伊利又驾同一飞机在后甲板铺有36米跑道和22根阻拦索的“宾夕法尼亚”号巡洋舰上首次降落成功。1912年和1917年，英国的萨姆逊中尉和邓宁中校又分别驾机从行驶的军舰上完成了起飞和降落。美国、英国飞行员的飞行试验，验证了航空母舰飞机起降的技术可行性。美国是世界上的“航母大国”，虽然不是航空母舰的起源地，但是却非常注重航母的发展，从1922年，通过大型煤船改装出来的第一艘航母兰利号。
兰利号航空母舰：
1910年10月，美国海军开始进行海军航空兵的研究，探讨飞机和舰艇如何有机结合起来。先后在CL-2“伯明翰”号轻巡洋舰首部和ACR-4“宾尼法尼亚”号装甲巡洋舰艉部安装了木质平台进行飞机起降试验，试验成功鼓舞了美国海军发展海军航空兵的信心，于是又拨款2.5万美元进行战舰和飞机相结合的进一步可行性研究。之后由于试验中发生了机毁人亡事故，航母发展受挫，目光转向了较为安全的水上飞机及其母舰。随后几年中，虽然海军舰载机得到发展，但多数局限在水上飞机的作战使用，以及大型战舰安装的平台上进行起飞和弹射试验。
第一次世界大战进一步加速了海军航空兵的发展，出现了击落5架敌机的海军王牌飞行员，舰载飞机的重要性逐渐被认识，并且通过验证也证明了可用于攻击水面舰艇，促使美国重新思考海军航空兵的未来。第一次世界大战末期，航空母舰作为一个舰种开始出现，英国皇家海军作为先驱者，已经改装和正在建造暴怒号航空母舰、百眼巨人号航空母舰和竞技神号航空母舰三艘，并进一步发展舰载机，日本海军也开始建造第一艘真正的航母凤翔号航空母舰，极力发展前途无量的航母，促使美国开始下决心发展自己的航母。
美国海军先是提出了3年内建造4艘航空母舰的计划，之后又提出至少要优先建造3艘，然而由于凡尔塞和会后，世界政治舞台的活动趋于缓和，美国国会不愿拨出大笔钱重整军备，并拒绝在1920年和1921年财政年度批准建造任何航空母舰，计划用于建造普通船只的经费被压缩到1916年的水平。美国海军受到财政紧张的影响，放弃了建造专门设计全新航空母舰的计划，只能模仿英国先从改装开始。1919年，美国海军从有限的经费中拨款50万美元，选定排水量5500吨的AC-3“木星/朱比特”号舰队运煤船（USS Jupiter）来改装航空母舰。
1919年底，“木星”号的改装在诺福克海军造船厂开始进行，参与英国海军“百眼巨人”号航母设计和“鹰”号航母改装计划 的英国舰船专家坦利·古道尔为美国海军带来了大量英国海军航母的设计图纸和资料，并起到了重要作用。“木星”号改装的第一项工作是将上甲板夷为平地，从船艏到船尾安装了一个平整的木制平台作为全通式飞行甲板，其他改装包括拆除上层建筑和装卸吊杆，重新布置舱室。
1922年3月20日，“木星”号改装完毕重新服役，后又略作修改，1922年10月17日开始海试。美国为了纪念物理与天文学家、航空先驱，同时也是莱特兄弟的竞争者的塞缪尔·皮尔庞特·兰利博士，将其重新命名为“兰利”号，编号CV-1（CV为美国海军航空母舰代号），兰利号服役后最初主要用作飞行任务与训练，正式入编后主要用来为战列舰进行空中掩护和进行海上侦察。
兰利号在1923年主要是在加勒比海地区进行飞行任务与训练，首次公开展示与飞行表演是在华盛顿特区，时间是1923年6月13日。1924年，则参加了多次演习与展示，其中包括了对巴拿马运河的模拟攻击。经过几个月的整修与改造后，兰利号在1924年11月29日抵达旧金山，纳入美国太平洋战斗舰队的编制中。在接下来的12年，兰利号在美国西岸到夏威夷间的海域，进行各项，包含飞行员与舰队的战术训练与演习，并为美国接下来两艘大型航舰，即列辛顿号与萨拉托加号提供了许多合格的海军飞行员。
日本突袭珍珠港时，兰利号正泊碇在菲律宾的甲米地。日军进攻菲律宾时，兰利号先撤退至荷属东印度的巴厘巴板港，再撤到澳大利亚的达尔文港，并成为美英荷澳司令部（代号为ABDACOM）。兰利号先协助澳大利亚皇家空军的反潜巡逻任务，之后前往西澳的费利曼图港，搭载33名陆军航空队飞行员，与32架已组装完成，属于第49驱逐大队的P-40驱逐机，1942年2月22日出发前往爪哇岛的芝拉扎港。另一艘货轮海洋瞭望号则搭载其它27架未组装的P-40，跟兰利号一同出发。
兰利号原本的命令是在2月28日清晨进入港口，但由于日本的攻击部队已经接近爪哇，于是ABDA的海军指挥官，荷兰籍海军中将康拉德·海费瑞奇，于1942年2月23日要求兰利号尽速将飞机运抵芝拉扎港。但由于燃油问题使得兰利号的航速只有10节，加上联系问题，让兰利号在27日凌晨改变方向去与护航船只会合，使得兰利号需要在27日的白天驶进爪哇港。27日上午9:00左右被日机发现，兰利号舰长罗伯特·麦克康奈尔中校曾提出空中掩护的要求，但并无回音。中午11:40，在离芝拉扎港南方120公里处，兰利号遭到9架一式陆攻的攻击，它被击中五次以及两个近接弹，造成16人阵亡，并引发无法扑灭的大火。兰利号在下午13:32分发出弃船命令，护航的两艘驱逐舰把乘员救起后，以火炮与鱼雷将兰利号击沉。
服役时间：1922-1942
舰长：165.2米
舰宽：19.8米
排水量：15150吨
飞行甲板：长165.3米，宽19.8米
航速：15节
续航力：12260海里/10节
武器：4门127毫米口径火炮，
舰载机：34架，包括12架战斗机，12架侦察机，4架鱼雷攻击机和6架载有鱼雷的水上飞机。
服役：兰利号（CV-1）
兰利号航空母舰
兰利号航空母舰
兰利号航空母舰
列克星敦级航空母舰：
1916年，美国海军设计了一型35000吨-35300吨级的大型战列巡洋舰，首舰和2号舰被分别命名为“列克星敦”号和“萨拉托加”号，因此被称为列克星敦级战列巡洋舰，该级舰装备8门双联装16英寸口径主炮，航速33节，设计排水量35000吨，原计划建造6艘。
1922年，世界海军强国签订了华盛顿海军条约，条约要求各国海军限制本国所拥有的战列舰数量、火炮口径及排水量，允许各缔约国利用规定必须废弃的主力舰船体改装两艘3万3千吨级的航空母舰。
1922年7月1日，同日本的赤城号与加贺号航母类似，美国海军下令将处于建造中的“列克星敦”号和“萨拉托加”号改建成航空母舰。列克星敦级战列巡洋舰原设计的4座双管16英寸主炮、装甲、弹药库等被移除，舰只排水量减低了8500吨。舰侧的装甲被保留，而甲板装甲则被强化，龙骨的大体结构与及水下防护并未更改。美国宣布的标准排水量是3万3千吨，加上条约允许改装增加的3千吨，实际上是3万6千吨。
本级舰在诞生之时以43000余吨的满载排水量成为全世界各国海军最大的航空母舰，在美国海军中的这一纪录一直保持到1945年中途岛级航空母舰的服役才被打破。本级舰为美国海军提供了许多使用航母的宝贵经验，并导致了美国海军以航空母舰为舰队核心的战术出现。本级舰由列克星敦级战列巡洋舰改装而来，共两艘分别是首舰CV-2“列克星敦”号和次舰CV-3“萨拉托加”号。
CV-2“列克星敦”号是第四艘以列克星顿命名的舰只，在美军中又有“灰夫人（Gray Lady）”或“列夫人（Lady Lex）”的绰号。整个20世纪30年代，“列克星顿”号作为航空母舰的先驱，在东西海岸进行训练和演习。1941年秋转入夏威夷珍珠港。1941年12月7日，日本联合舰队偷袭珍珠港，“列克星顿”号与“萨拉托加”号因不在港内从而逃过一劫。1942年5月，珊瑚海海战中，“列克星顿”号遭到重创，最后因航空汽油渗漏汽油蒸汽逐渐蔓延引起大爆炸而被摧毁沉没，二战期间共获得了两枚战斗之星勋章。
1942年6月4日，美军公开承认“列克星敦”号沉没，并正式除藉。21年前建造该舰的船厂主动联络美军，要求厂内一艘建造中的埃塞克斯级航空母舰由“卡伯特”号更名为“列克星敦”号以作纪念，海军同意了这要求，这就是1942年9月23日下水的埃塞克斯级CV-16“列克星敦”号航空母舰 。
列克星敦级航母次舰“萨拉托加”号自始至终参加了太平洋战争，1942年1月，“萨拉托加”号被鱼雷击中后，在维修中拆除了无用的8英寸口径火炮，安装现代化的防空火力。太平洋战争期间，“萨拉托加”号曾遭日本潜艇和神风自杀飞机攻击三次负伤，从而大多数时间被迫留在修船厂修理，但仍安然支撑到战争结束，总共获得7枚战役之星勋章。1946年7月25日，“萨拉托加”号在比基尼环礁的十字路行动核试验中进水沉没。
服役时间：1927-1946
舰长：270.8米
舰宽：32.1-32.3米
排水量：38746吨
飞行甲板：长274.7米
航速：33.25 /34节
续航力：10000海里/10节
武器：8门Mark9型203毫米口径L/55火炮（四座双联），12门Mark10型127毫米口径L/25高平两用炮（改装前），8座单装位于原Mark10型127毫米口径L/25高平两用炮炮位（改装后），16门MK12型127毫米L/38高炮（双联四座位于舰桥前后）列克星敦级于太平洋战争期间加装96门40毫米博福斯高射炮（四联23座，双联2座），16门厄利孔20毫米机炮，萨拉托加号拆除了8英寸口径火炮，
舰载机：73架+备用9架，包括F4F战斗机32架+备用3架，SBD俯冲轰炸机26架+备用3架，TBD攻击机15架+备用3架
服役：列克星敦号（CV-2）、萨拉托加号（CV-3）
列克星敦级航空母舰
列克星敦级航空母舰
列克星敦级航空母舰
列克星敦级航空母舰
F4F战斗机
SBD俯冲轰炸机
TBD攻击机
游骑兵号航空母舰：
1922年，美国第一艘兰利号航空母舰服役，美国海军同步开始规划下一代的新型航空母舰。但是在1922年同年，美国国会批准了华盛顿海军条约，于是美国海军一方面把两艘战列巡洋舰改装成为航空母舰，即列克星顿级航空母舰，另一方面也延缓了这级航舰的建造时程，以方便进行更多的研究。由于华盛顿海军条约中规定美国航空母舰的吨位为135000吨，而两艘列克星顿级就占去了66000吨，所以新航母的适当吨位就变成主要的研究对象。
美国海军中的“大航母派”认为，大吨位，重防护的大型航母才是未来的发展方向；但占主流的“小航母派”却认为，航空母舰的最大功用是与战列舰配合作战，只要保证载机量，航速与战列舰相当，轻防护的小型航母即可满足需要。当时虽然部分海军军官希望其排水量能有20000吨左右，但时任海军航空署署长威廉·莫菲特少将力主建造13800吨级的航母，理由是根据英国与日本的经验。还有一些因素也影响了海军的决策，例如时任美国舰队总司令查尔斯·休斯上将对航母的使用方法虽然和莫菲特少将不同，但他也希望舰队中能有一种较小型的航母，用飞机来保护其他的战斗舰。
1927年，美国海军在这些考量之下，提出了新的五年造舰计划，其中预备建造5艘13800吨的新航母。1929年，海军工程署提出了设计方案，跟有大型舰岛结构的列克星顿级不同，新航母没有舰岛，是类似“兰利”号的构型。1929年，第1艘的预算在该会计年度提出，但由于新一回合的伦敦海军会议预备在1930年初举行，而且还有许多细部的技术问题有待解决，其中包括飞机夜间降落的问题，因此时任总统胡佛在1930年初暂停了整个计划。一直美国国会批准条约之后，海军部才在9月份再度提出计划，1930年11月，海军航海署命名为“Ranger”（“游骑兵”号或“突击者”号）。
突击者号动工于1931年9月26日，于1933年2月25日下水，掷瓶仪式由时任第一夫人胡夫夫人执行，1934年6月正式服役。是美国海军第一艘以航母为目的而设计并建造的舰船。该舰设计为了节省吨位，导致动力与装甲不足，并且缺乏鱼雷弹药库，使得该舰在海上战斗的运用十分有限。在设计之初考虑较小的吨位更为适用，然而试航却发现突击者号适航性较差，在海况较差是飞机无法起降。之后的演习中更发现，突击者号过窄的飞行甲板和航速限制了鱼雷轰炸机的使用，在没有足够的风势的情况下，鱼雷轰炸机几乎无法起飞。
美军加入第二次世界大战后，突击者号并没有加入太平洋战场，而是被编入大西洋舰队航舰部队成为旗舰。1942年间，作为美军在大西洋舰队的为一艘大型航母，突击者率领其他四艘护航航母奔赴北非战场，为登陆部队提供空中掩护，以16架战斗机的损失，对维希法国部队造成沉重打击，维希法国部队投降后，突击者号随即返回诺福克港。
1943年，突击者号前往斯卡帕湾，加入英国本土舰队，在挪威海域攻击纳粹德国船只。在这个过程中，德国于10月3号单方面宣布U-404号潜艇击沉了突击者号，希特勒因此给艇长颁布了勋章，突击者总共击沉44000吨德国船只，本身只损失了1架TBF鱼雷轰炸机和2架SBD俯冲轰炸机。此后直到战争结束，突击者号都作为训练航母，也执行过飞机和人员的运输任务。曾有对突击者号进行大幅度现代化改造的计划，然而考虑到这回影响新型航母的建造和其他在役大型航母的维护工程，最终作罢。不过突击者号还是于1944年5月接受了新弹射器、直至终战，突击者号都没有和日军交手。
1944年5-6月再次进行了换装，拆除了所有的127mm火炮，加装了雷达控制指挥仪，并转为训练航空母舰，负责训练夜间战斗机飞行员，以及其它战斗训练任务，二战期间从未参与太平洋战争，战后1946年10月18日退役。
服役时间：1934-1946
舰长：234.4米
舰宽：33.4米
排水量：14576吨（1934年）
飞行甲板：长234米，宽33米
航速：29.25节
续航力：10000海里/15节
武器：8门单管127毫米防空炮和40挺12.7毫米机枪。
舰载机：81-86架 ，机型为F4F战斗机，常用54架+备用6架；SBD无畏式俯冲轰炸机，常用18架+备用3架。
服役：游骑兵号/突击者号（CV-4）
游骑兵号航空母舰
游骑兵号航空母舰
游骑兵号航空母舰
约克城级航空母舰：
1.36万吨的“突击者”号虽然不十分成功，却让设计者学到了很多东西。美国海军决心好好利用余下的5.5万吨限额。其实当“突击者”号开始建造时，美国海军联席会议已经感到1.36万吨的排水量有些太少，所以当1931年9月讨论后续航母计划时不再考虑“突击者”号的方案，并重新从12种备选方案中选出2种作为后续舰只的蓝本。
1932年初，海军事务委员会终于从多项设计中，选择了排水20000吨、长770尺、宽80.3尺、120000轴马力，最高航速32.5节、搭载90架舰载机的方案。然而国会以经济萧条为因，并未拨款建造新型航母，使设计又再拖延，期间海军部长曾要求军部研究装设8英寸火炮的27000吨方案，但最终流产。
1933年，富兰克林·罗斯福就任美国总统后，海军造舰计划终于获得政治上的支持。首先，小罗斯福动用全国工业复兴法的资金，以援助失业造船工人为名，拨款建造两艘航空母舰及若干驱逐舰，这批资金无须经正常国会程序拨款。最终争论的中型航母设计变成了最初的两艘约克城级航空母舰。
1936年4月4日，“约克城”号在埃莉诺·罗斯福主持下完成下水仪式，1937年9月30日，开始服役于弗吉尼亚州诺福克的海军基地，舰长为欧内斯特·D·麦克沃特海军上校。2号舰“企业”号于1936年10月3日下水，下水掷瓶典礼是由时任海军部长克劳德·史旺森的夫人露莉·史旺森所主持的，并于1938年5月12日正式服役。之后它被部署在东海岸的加勒比海一直到1939年的4月被分派到太平洋。“企业”号绰号“大E/BigE”，几乎参加了太平洋的所有重要战役。3号舰“大黄蜂”号于1940年12月14日下水，1941年10月20日正式服役。约克城级三艘中只有“企业”号服役到了战争的结束，而“约克城”号“大黄蜂”号分别在1942年的中途岛海战和随后的圣克鲁斯海战中，俱因鱼雷攻击而失去动力，无法离开战场而沉没。
1942年2月2日，经过短期的特殊改装后，“大黄蜂”号搭载了两架陆航B-25米切尔型轰炸机在30里外海面成功起飞。这次实验证明了杜立特的计划可行，利用航母搭载陆航轰炸机到日本外海，然后予以轰炸。1942年4月18日清晨，特混舰队在离日本东京还有600多海里时被发现，美军纳什维尔号迅速将其击沉。由于担心位置已被日军发现，威胁缺乏保护的两艘航母，哈尔西在8时下令所有轰炸机起飞，到9时20分16架轰炸机全数起飞，杜立特中校随即率领16架B-25轰炸机从“大黄蜂”号起飞。“大黄蜂”号随即调头，在一星期后返回珍珠港。之后成功地空袭了东京和附近的城市，这一行动对美国和日本都产生了巨大的震动。
二战中，“约克城”号共获得3枚战斗之星勋章，1998年5月19日，“约克城”号的残骸被泰坦尼克号的发现者、著名海洋学家罗伯特·D·巴拉德发现，并进行了拍摄。该残骸位于水下5公里处，自1942年沉入海中后仍完好无损，舰体上的涂料和许多设备仍然清晰可见。“大黄蜂”号从服役到战沉只有1年的时间，共获得4枚战斗之星勋章，其在美国海军最艰难的时刻表现出了非凡的战斗精神，正象梅森舰长在最后一个离舰时所说的，“新的“大黄蜂”号上见！”。
1946年1月18日，在二战中共获20枚战斗之星勋章的“企业”号进入了纽约美国海军船坞解除服役状态，并在1947年2月17日退役。尽管许多人和团体努力想将其保留为博物馆/纪念船，但“企业号协会”发起的筹款活动却无法在时限内募集足够资金来买下“企业”号。最后“企业”号被海军出售并在1958年7月1日于新泽西州开始解体，海军答应保留“企业”号那独特的三角桅杆，不过却没有履行诺言，最后在1960年3月被彻底解体，为了纪念“企业”号，美国海军将第一艘核动力航空母舰CVN-65同样取名为“企业”号。
服役时间：1937-1946
舰长：246.74米
舰宽：33.38米
排水量：19800吨-20100吨
飞行甲板：长228.6米/246.73米，宽33.37米
航速：32.5节至33节
续航力：12000-12500海里/15节
武器：8门单管127毫米防空炮，4座四联装28毫米/75高炮和24挺12.7毫米机枪。1939年，美国海军武备署已着手处理舰队防空炮落后问题，并在1940年开始生产博福斯40毫米高炮及厄利孔20毫米防空炮，分别替换1.1英寸/75高炮及0.5英寸勃朗宁机枪。1941年建成的“大黄蜂”号，已将24挺勃朗宁全数更换为单装20毫米/70防空炮，1942年2月，增至30门，7月又增至32门，同时再添置1座四联装高炮；“约克城”号在珍珠港事件后于1942年在美国东岸更换部分勃朗宁机枪，然后赶往太平洋；“企业”号则在空袭东京前夕，一次过安装了32挺单装20毫米防空炮，使其防空火力较同级舰较优。
舰载机：约克城级航母在服役之初，仍搭载二战前的飞机，包括格鲁门公司的F2F战斗机及F3F战斗机、马丁公司的鱼雷-俯冲两用BM轰炸机及诺斯洛普公司的BT俯冲轰炸机。“约克城”号与“企业”号在1941年换上F4F战斗机，并在1942年换上SBD轰炸机、TBD轰炸机及TBF轰炸机，较晚服役的“大黄蜂”号在1942年才换上F4F，并在服役之初使用SBC俯冲轰炸机及布利兹特航空公司（Brewster Aeronautical Corporation）的SBN轰炸机。
1942年初，在中途岛海战中，“约克城”号、“企业”号及“大黄蜂”号三舰的航空团都是由1支F4F战斗机小队、1支TBD鱼雷轰炸机小队、1支SBD俯冲轰炸机小队及1支SBD侦察机小队组成。三舰的战斗机有21架至25架不等，俯冲轰炸机有37架至38架，鱼雷轰炸机则有13架至15架，总共分别携带了75架、79架和79架。瓜岛战役开始后，残存的“企业”号及“大黄蜂”号陆续增加战斗机数量，并减少鱼雷轰炸机及俯冲轰炸机。
1943年晚期，“企业”号换上F6F战斗机，到1944年中，“企业”号曾混合F6F及F4U战斗机，并换上SB2C轰炸机。此时“企业”号一般会携带超过34架战斗机、21至30架俯冲轰炸机及14至16架鱼雷轰炸机。1945年，“企业”号改装为夜战航空母舰，其航空团专门负责晚间及破晓前的战机戒备，舰载机数量下降至53至61架，并且全由装设雷达的F6F及TBM“复仇者”组成。
服役：约克城号（CV-5）、企业号（CV-6）、大黄蜂号（CV-8）
约克城级航空母舰
约克城级航空母舰
约克城级航空母舰
F2F战斗机
F3F战斗机
马丁BM轰炸机
诺斯罗普BT俯冲轰炸机
F4U战斗机
F6F战斗机
SB2C轰炸机
TBF/TBM复仇者鱼雷轰炸机
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