Hải quân Hoa Kỳ đã tiến hành "một cuộc chiến kéo dài nhất, cay đắng nhất, và đắt giá nhất" (René Francillon) trong lịch sử hàng không hàng hải từ ngày 2 tháng 8 năm 1964 đến 15 tháng 8 năm 1973 trên vùng Biển Đông. Xuất phát từ hai cứ điểm là Yankee Station và Dixie Station, các tàu sân bay đã hỗ trợ các chiến dịch tấn công của quân đội Mỹ ở Nam Việt Nam và tiến hành các chiến dịch ném bom chung với Không quân Hoa Kỳ ở Bắc Việt Nam trong các Chiến dịch Flaming Dart, Chiến dịch Rolling Thunder và Chiến dịch Linebacker.

21 tàu sân bay (tất cả các hàng không mẫu hạm tấn công đang hoạt động trong giai đoạn đó trừ John F. Kennedy) được bố trí vào Lực lượng đặc nhiệm 77 của Hạm đội số 7 của Mỹ, tiến hành 86 cuộc tuần tra và hoạt động tổng cộng 9.178 lần trên giới tuyến tại Vịnh Bắc Bộ. 530 máy bay bị thiệt hại trong chiến đấu và 329 chiếc nữa vì tai nạn khi hoạt động, làm thiệt mạng 377 phi công của hải quân, cùng 64 người bị coi là mất tích và 179 người bị bắt làm tù binh chiến tranh. 205 sĩ quan và binh lính trên ba tàu sân bay (Forrestal, Enterprise và Oriskany) tử trận trong các tai nạn. Bất chấp những tổn thất đó, lực lượng không quân trên các tàu sân bay Mỹ đã không thể nào đảo ngược kết cục thất bại của Mỹ trong cuộc chiến Việt Nam.