Cả hai chiếc Chitose (千歳) và Chiyoda (千代田) trong lớp đều được đặt lườn, hạ thủy và hoàn tất như những tàu chở thủy phi cơ trước khi chiến tranh với Hoa Kỳ nổ ra; và sau một năm chúng được quyết định sẽ cải biến thành những tàu sân bay hạng nhẹ. Chitose được cải biến tại xưởng hải quân Sasebo và công việc hoàn tất vào ngày 1 tháng 1 năm 1944; trong khi Chiyoda đã hoàn tất trước đó hai tháng tại xưởng hải quân Yokosuka. Cả hai chiếc tàu chiến đều được trang bị một sàn chứa máy bay, hai thang nâng máy bay, và thân tàu được kéo dài thêm 2 m (6 ft 7 in).