Nhiều cải tiến được thực hiện trong suốt chương trình chế tạo lớp Essex. Số lượng pháo phòng không 20 mm và 40 mm được tăng lên rất nhiều, radar mới và cải tiến được bổ sung, máy phóng nguyên thủy trong sàn chứa máy bay được tháo bỏ, hệ thống thông khí sau đó được thay đổi, chi tiết giáp bảo vệ cũng khác đi, và hàng trăm các thay đổi lớn và nhỏ được đưa ra. Trong thực tế, dưới con mắt của chuyên gia có kinh nghiệm, không có hai chiếc tàu nào trong lớp giống hệt nhau.

Bắt đầu vào tháng 3 năm 1943, một thay đổi đáng kể rõ ràng bên ngoài được áp dụng cho những con tàu đang trong giai đoạn sớm của quá trình chế tạo. Đó là việc tạo dáng lại cho mũi tàu thành hình "mũi cắt", lấy chỗ cho việc bổ sung thêm hai khẩu đội pháo 40 mm bốn nòng, giúp cải thiện việc bảo vệ phòng không phía trước. Mười ba chiếc đã được hoàn tất theo thiết kế này, mà sau đó được gọi là lớp Ticonderoga. Bốn chiếc kiểu này đã hoàn tất trong năm 1944, kịp lúc để gia nhập cùng các tàu sân bay chị em Essex "thân ngắn" tại mặt trận Thái Bình Dương, số còn lại được đưa ra hoạt động giữa đầu năm 1945 và cuối năm 1946. Hải quân Mỹ chưa bao giờ chính thức nêu ra sự khác biệt giữa những chiếc Essex thân ngắn hay thân dài, và các cải tiến và nâng cấp sau chiến tranh đều được áp dụng cho cả hai nhóm như nhau.