Enterprise dự định là chiếc đầu tiên của một lớp sáu tàu sân bay chạy năng lượng hạt nhân đầu tiên, nhưng việc bị đội giá quá mức chi phí chế tạo khiến cho việc đóng những chiếc còn lại bị hủy bỏ. Do chi phí chế tạo quá cao, Enterprise được hạ thủy và đưa vào hoạt động mà không có các dàn phóng tên lửa RIM-2 Terrier phòng không theo như kế hoạch. Chúng không bao giờ được trang bị, và hệ thống phòng thủ của con tàu chỉ bao gồm ba dàn phóng tên lửa phòng thủ điểm RIM-7 Sea Sparrow, có tầm bắn ngắn hơn.[24] Những nâng cấp sau đó đã bổ sung thêm hai dàn phóng Sea Sparrow và ba hệ thống phòng thủ tầm cực gần Phalanx CIWS Mk 15.[25] Sau này một bệ CIWS được tháo dỡ và bổ sung hai dàn phóng RIM-116 Rolling Airframe Missile, mỗi dàn có 21 ống phóng.[26][27]

Enterprise là tàu sân bay duy nhất được trang bị nhiều hơn hai lò phản ứng hạt nhân,[6] khi có đến tám lò phản ứng A2W đặt tại tám vị trí của các nồi hơi nước truyền thống trong thiết kế ban đầu.[28] Nó cũng là tàu sân bay duy nhất có đến bốn bánh lái, nhiều hơn hai chiếc so với những tàu sân bay thông thường, và có một lườn tàu tương tự như của một tàu tuần dương.[29]

Enterprise cũng có một hệ thống radar mảng pha dưới tên gọi SCANFAR, vốn dự định sẽ theo dõi nhiều mục tiêu trên không tốt hơn so với ăn-ten radar kiểu xoay thông thường. Hệ thống SCANFAR bao gồm hai bộ radar AN/SPS-32 và AN/SPS-33. AN/SPS-32 là radar dò tìm trên không và chỉ thị mục tiêu tầm xa do hãng Hughes phát triển cho Hải quân Hoa Kỳ. AN/SPS-32 hoạt động phối hợp cùng với AN/SPS-33, vốn sử dụng mảng pha vuông để theo dõi mục tiêu 3 chiều, và tích hợp vào cùng một hệ thống. SCANFAR chỉ được trang bị trên hai tàu chiến: Enterprise và tàu tuần dương Long Beach (CGN-9); chúng tiêu thụ một lượng điện năng lớn và gây một áp lực lớn lên hệ thống phát điện của các con tàu.

Kỹ thuật của AN/SPS-32 dựa trên nền tảng bóng đèn điện tử chân không, và hệ thống đòi hỏi phải sửa chữa thường xuyên. SPS-32 là kiểu radar mảng pha với tầm xa phát hiện lên đến 400 nmi (740 km) đối với những mục tiêu lớn, và với những mục tiêu cỡ máy bay tiêm kích là 200 nmi (370 km).[30] Những ăn-ten radar mảng pha này, được tháo dỡ vào khoảng năm 1980, đã khiến cho đảo cấu trúc thượng tầng có hình dạng vuông rất đặc trưng.[12]

Các kiểu radar AN/SPS-32 và AN/SPS-33, cho dù tiên tiến vào thời đó, bị ảnh hưởng bởi những vấn đề liên quan đến cơ cấu quét chùm tia điện tử và không được trang bị trên các lớp tàu khác. Trong khi được xem là một dạng sơ khai của radar mảng pha, phải đợi đến những kỹ thuật tiên tiến của radar mảng pha AN/SPY-1 tích hợp trên Hệ thống tác chiến Aegis, khi chùm tia được dẫn hướng điện tử, giúp cho loại thiết bị này trở nên tin cậy và thực dụng cho Hải quân Hoa Kỳ.