Lớp Yorktown trước đó đã tạo nên cơ sở cho sự phát triển của lớp Essex. Được thiết kế để mang một lực lượng không quân phối thuộc lớn hơn, và không bị cản trở bởi các giới hạn của các hiệp ước hải quân trước chiến tranh, chiếc Essex, dài hơn gần 20 m (60 feet), rộng hơn 3 m (10 feet) và nặng hơn một phần ba. Một sàn đáp dài và rộng hơn cùng một thang nâng ở bên cạnh sàn đáp giúp cho các hoạt động của không lực hiệu quả hơn, nâng cao sức mạnh không quân trong tấn công và phòng thủ. Việc sắp xếp các máy móc và vỏ giáp bảo vệ được cải tiến đáng kể so với phiên bản trước đó. Các cải tiến này, cùng với việc bố trí thêm nhiều pháo phòng không, giúp cho con tàu có nhiều khả năng sống sót hơn. Trong thực tế, không có chiếc tàu sân bay thuộc lớp Essex nào bị mất trong chiến đấu, và hai chiếc Franklin cùng Bunker Hill đã quay trở về cảng nhà bằng chính động lực của nó cho dù phải chịu đựng những thiệt hại nặng nề trong chiến đấu.

Những chiếc tàu sân bay Mỹ có trọng lượng vỏ giáp tương đương với những chiếc tàu tương tự của Hải quân Hoàng gia Anh. Trong khi những cuộc tranh luận nổ ra và tiếp tục cho đến tận ngày nay bàn về hiệu quả của vị trí cần được gia cố vỏ giáp: các tàu sân bay Anh được gia cố vỏ giáp trên sàn đáp trong khi phía Mỹ gia cố sàn chứa (hangar) máy bay, quan điểm của các nhà thiết kế Anh thường có xu hướng chê bai việc sử dụng một sàn chứa được bọc giáp, nhưng một số sử gia mà điển hình là tác giả D.K. Brown trong quyển Nelson to Vanguard, lại cho rằng thiết kế của người Mỹ có ưu thế hơn, cho đến lúc xuất hiện những chiếc siêu hàng không mẫu hạm đầu tiên đòi hỏi phải có một thân tàu sâu hơn, và do đó cần chuyển sàn được gia cố vỏ giáp lên mức sàn đáp máy bay.