“兰利”号最初完工时，有点象日本的“凤翔”号，在左舷侧装了一个铰链式烟囱，在飞行作业时可以放倒，后来又装了一烟囱。驾驶台位于飞行甲板右舷舰首下部，两个伸缩桅在飞行作业时可以放低到同飞行甲板一样平。虽然这艘军舰其貌不扬，象一辆蓬马车，但在 1922 年 3 月服役后，飞行员们都喜欢它。该舰安装了直通飞行甲板，可载飞机 20 余架，主要用来为战列舰进行空中掩护和进行海上侦察之用。从此，世界海军系列中有了航空母舰。
第二次世界大战中的美国航空母舰
二次大战初期，美国官方对轴心国军事力量的增长，依然奉行不介入政策。1938 年 5 月，国会通过了海军扩建方案。根据这项法案，允许建造 4 万吨级的航空母舰。但是，美国海军批准建造的航空母舰仍为 2 万 7 千吨，总吨位限制在 17 万 5 千吨。美国海军部全体委员会为了抢时间，决定建造约克城级同型舰，一方面继续进行新级航空母舰的设计。这艘舰就是“大黄蜂”号，是在“企业”号服役 5 天后批准建造的。它于 1939 年 9 月动工。抢时间建造“大黄蜂”号是明智的，这不仅为对日作战及时提供了另一艘快速航空母舰，也使修造局有时间来准备新设计，把航空母舰的建造技术提高到前所未有的高度。
CV8 大黄蜂号
美国海军最终决定建造大型航空母舰。这一决定对历史进程的影响，比起 30 年代所做的任何其它决定的影响都大。海军部全体委员会的基本要求是提高载机量，还要求速度快，防护性好。结果，新型航空母舰的设计，排水量从 CV9A 的 20,400 吨一下提高到 CVI9E、CVI9F 的 25,000 吨和 26,000 吨。CV9 的最终设计为 27,100 吨。1940 年夏天，国会通过了《舰队扩大百分之十法案》和《两洋海军法案》，废除了以前的法定限制。前一个法案批准建造 3 艘 27,100 吨级航空母舰，后一个法案批准追加建造 8 艘。根据这项设计建造的航空母舰，成了最终打垮日本的有力武器，虽说它们在两年之后才竣工。
在第二次世界大战期间，航空母舰的突击能力是作为袭击港湾基地中的作战舰艇而显示出来的。在太平洋海区，明显的战例就是珍珠港事件。1941 年，日本为了钳制美国海军太平洋舰队，以便取得战区制海权，保障日本军队能争取时间顺利地侵入马来半岛、菲律宾群岛和荷属东印度的东部，就决定袭击珍珠港。日本联合舰队司令官山本五十六海军大将亲自拟定作战计划。由南云忠一海军中将指挥的这支航空母舰特混舰队由 20 艘舰只组成（其中航空母舰 6 艘），有舰载机 360 架，于同年 12 月 7 日檀香山时间 7 时 49 分袭击了珍珠港。日海军舰载机分两个波次对珍珠港进行约两个小时的轰炸，共击沉舰艇 8 艘（战列舰和巡洋舰各 4 艘），击伤舰艇 11 艘，另外击沉油船一艘，击毁各种飞机 464 架。自己仅损失飞机 29 架。由于日本人得到的情报不够准确，“企业”号和“列克星敦”号航空母舰没有在珍珠港遭劫。再者，日本人在作战计划中忽略了两个关键打击目标即工厂和油库。这样，美军受创舰只可以修理，防御设施可以重建。
珍珠港事件是美国航空母舰作战史上的里程碑。战列舰部队已经不存在，不可能采用战列舰战术了；唯一选择的是，采用纯粹的航空母舰战术来进攻日本人。此后，美国海军尽管没有正式颁发文件，实际却已经放弃用战列舰来作为舰队主力，改而组编航空母舰特混舰队，重视已有相当经验的海军航空兵。
在二次大战中，航空母舰的突击能力更显示在航空母舰编队的相互之间的对抗上。主要战斗行动都是在双方航空母舰编队之间进行的海战，那就是珊瑚海海战以及随后爆发的使太平洋战局发生转折的中途岛海战。1942 年 5 月 7-8 日，美日双方的航空母舰特混舰队在澳大利亚东北面的珊瑚海上，进行了仅仅是航空母舰之间的一场海上战斗。7 日上午，日海军舰载机在搜索过程中，把美军的“涅骚”号油船和“西姆斯”号驱逐舰误认为是包括一艘航空母舰的特混编队。于是从“瑞鹤”号和“翔鹤”号上立即起飞轰炸机、鱼雷机和战斗机 78 架的全部攻击兵力。可是，随后的舰载侦察机的搜索报告证实了最初的情报有误，但此时要改变攻击目标已经来不及了。其结果是虽然炸沉了“涅骚”号油船和“西姆斯”号驱逐舰，但却错过了对美航空母舰攻击的战机。就在上午 11 时许，美方舰载机发现了日近距离掩护编队中的轻型航空母舰“祥凤”号，于是“约克城”号和“列克星敦”号起飞了近百架飞机，他们突破“祥凤”号的“中岛”型歼击机的拦截，对“祥凤”号实施了攻击，顷刻间，使它命中 13 枚炸弹和 8 条鱼雷，从舰首到舰尾燃起大火，15 分钟后就沉没了。
第 2 天上午，美舰载侦察机中队于 8 时 22 分在离其航空母舰 190 多海里处发现日本的航空母舰编队，两分钟后，“列克星敦”号航空母舰截获到日本侦察机发出的搜索到美方航空母舰编队的无线电报，日美双方几乎是同时侦察到对方。于是历史上第一次航空母舰之间的海战开始了。日、美双方都采取了先发制人的手段，各自出动航空母舰上的全部攻击兵力，日方起飞了鱼雷机和轰炸机共 70 架，美方起飞了鱼雷机和轰炸机共 67 架，并起飞了 15 架歼击机进行空中掩护。美舰载机不是在距目标 20 海里的接近路上就是在对方航空母舰上空遭到猛烈的拦截，展开了激烈的空中交手战。10 时 57 分，“列克星敦”号对“翔鹤”号进行攻击，一分钟后“约克城”号也对其发起攻击，该舰直接命中 3 枚炸弹而受伤。“瑞鹤”号见美方飞机来势很猛，就驶入临近的暴风雨区以摆脱攻击。另一方面，11 时 20 分，日本鱼雷机和轰炸机几乎是同时地从“列克星敦”号两舷进行攻击。“列克星敦”号中了 5 枚炸弹，左航又中了两条鱼雷，3 颗近弹所掀起的水柱淹没了飞行甲板，整个攻击只持续了 9 分钟。舰上损管队很快扑灭了火源，并抽掉水柜中的水，以消除鱼雷爆炸所产生的产倾斜，使该舰又可全速航行。正当舰上回收飞机，进行加油、补充弹药，准备再战之际，于 12 时 47 分“列克星敦”号舰底突然发生剧烈爆炸，飞行甲板的升降口随即冒出浓烟。这是航空油舱被鱼雷击中后，舱内的汽油流进邻近舱室，汽油挥发逐渐聚集在一起而引发剧烈爆炸，最后于傍晚时沉没。在“列克星敦”号遭到攻击的同时，“约克城”号航空母舰也受到日本鱼雷和轰炸机的攻击，但该舰顺利地规避了鱼雷，只中了一颗重磅炸弹。炸弹穿透飞行甲板，在下面的储藏室内爆炸了，除有 37 人死亡外，没有造成其它损伤。第一波飞机攻击后，双方航空母舰都后撤，脱离接触。当日方再想进行第二波攻击扩大战果时，但为时已晚而失去战机。