Con tàu được chế tạo trong khuôn khổ các quy định của Hiệp ước Hải quân Washington đang có hiệu lực vào lúc đó, vốn giới hạn tải trọng và vũ khí trang bị trên các tàu chiến. Kết quả là, chiếc Hiryū và chiếc Sōryū cùng lớp tương đối nhỏ hơn so với các tàu sân bay hạm đội trong Chiến tranh thế giới thứ hai, với khả năng chở được khoảng 70 máy bay. So với con tàu chị em Sōryū, chiếc Hiryū có mạn tàu rộng hơn gần 1,2 m (4 ft), trọng lượng rẽ nước nặng tới hơn 2.000 tấn, đảo cấu trúc thượng tầng được đặt bên mạn trái tàu và lui hơn về phía đuôi của sàn đáp. Đảo thượng tầng được bố trí bên mạn trái là một sự sắp xếp bất thường; và chỉ một chiếc tàu sân bay khác chia sẻ cùng tính năng này là con tàu sân bay Akagi. Chiếc Akagi cùng chiếc Hiryū được dự định để hoạt động trong một đội hình chiến thuật với các tàu sân bay bên mạn trái nhằm cải thiện mô hình bay chung quanh đội hình, nhưng việc thử nghiệm không được tiếp tục sau hai con tàu này.