斯級航空母艦的航空大隊由以下中隊組成：2個戰鬥機中隊（36架）、1個偵察轟炸機中隊（18架）；1個俯衝轟炸機中隊（18架）、1個魚雷轟炸機中隊（18架）、1架擔任聯絡任務的俯衝轟炸機，共計91架飛機；另有9架備用（戰鬥機、俯衝轟炸機和魚雷機各3架）。隨著雷達的發展和廣泛應用，對偵察機的需要日益減少，於是到1944年偵察轟炸機中隊和俯衝轟炸機中隊合併，共計24架俯衝轟炸機，原先12架偵察轟炸機的空額則由戰鬥機替補，總數仍為91架。至1945年夏，典型的埃塞克斯級航母的航空大隊包括：1個戰鬥機中隊（36…37架）、1個戰鬥轟炸機中隊（36…37架）、1個俯衝轟炸機中隊（15架）和1個魚雷機中隊（15架），總計103架飛機。
彈藥
初期，每艘埃塞克斯級航空母艦上的彈藥載量為：平均每門40毫米炮各彈800發，每門20毫米炮備彈為4076發，彈藥總重47噸，為定編艦載機重的50％。後來，為了增加航母的幹舷和穩性，美國艦船局嚴格規定了每艘埃塞克斯級航空母艦的彈藥載量：每門40毫米炮為500發，每門20毫米炮為1420發。
編制人數
戰爭期間，隨著飛行員、地勤人員和炮手數量的不斷增加，使埃塞克斯級航空母艦上的住艙十分擁擠。到1945年，其標準編制員額比設計預定的人數多50％，總計3442人，其中軍官382人，士兵3060人。
戰爭經歷
埃塞克斯級航空母艦建成後相繼投入了太平洋戰爭，從1942年12月到1944年1月間8艘新的埃塞克斯級航空母艦編入美國太平洋艦隊。它們組成快速航空母艦特混編隊，與“企業”號、“薩拉託加”號及獨立級航空母艦一道，向日本艦隊發起了攻勢。
富蘭克林號（Franklin CV…13）
在1944年6月的馬里亞納海戰和同年10月的萊特灣海戰中，埃塞克斯級航空母艦搭載的艦載機先後擊沉了日本“飛鷹”號、“千代田”號、“千歲”號、“瑞鳳”號、“瑞鶴”號航空母艦和“武藏”號戰列艦，1945年，埃塞克斯級航空母艦的艦載機擊沉了“海鷹”號航母和“榛名”號、“伊勢”號、“日向”號、“大和”號戰列艦。同時，還擊沉了若干其他艦隻。
該級參戰的大部分艦隻遭到了不同程度的損傷，有的傷勢十分嚴重，共有14艘（次）遭受日本的魚雷、炸彈和神風自殺飛機的攻擊，但它們沒有一艘因傷沉沒。“富蘭克林”號是其中當中損傷最為嚴重的一艘艦隻，但由於損管措施得力，依靠自身的動力駛回了珍珠港。戰爭結束時，以“埃塞克斯”號為例，它就榮獲“總統單位嘉獎”和13枚戰役銅星紀念章。
現代化改裝
第二次世界大戰後，新一代艦載噴氣式飛機誕生。航空母艦要搭載噴氣機就需要一整套新的操機系統和方法，特別是飛機彈射器。這就從客觀上導致了埃塞克斯級航母必須進行廣泛的現代化改裝。美國海軍對除戰爭期間受損嚴重的〃富蘭克林〃號和〃邦克山〃號外的22艘埃塞克斯級航空母艦進行了分批現代化改裝。
1947年6月4日，美國海軍作戰部長批准了代號為SCB…27A的方案。第一艘進行此項改裝的航母為“奧里斯坎尼”號，隨後又有“埃塞克斯”號、“黃蜂”號、“奇沙治”號、“張伯倫湖”號、“木寧頓”號、“約克城”號、“倫道夫”號和“大黃蜂”號。 SCB…27A方案改裝的主要內容是提高航母的操機能力，即具有操作總重量為1。8噸的艦載機。為此，將原先的H4…1式彈射器拆除，代之以H…8式；加固飛行甲板，拆除一些127毫米炮，以減少艦上部重量、增大甲板空間和飛機著艦區的安全度；增大升降機的尺寸和載機能力，安裝供噴氣概使用的特種裝置，如噴焰偏轉器、噴氣燃油混合器等。
Hancock CV…19
由於蒸汽彈射器的聞世和將來可能採用更先進的飛機，在SCB…27A方案的基礎上，美國海軍又制訂出SCB…27C（軸向甲板）方案。該方案的主要內容是採用英國研製的蒸汽彈射器（美國稱C…11蒸汽彈射器）。接此方案進行改裝的航母有“漢科克”號、“勇猛”號和“提康德羅加”號。“漢科克”號是美國海軍中第一艘安裝新式蒸汽彈射器的航母。1954年6月1日，H？J？傑克遜海軍中校駕駛一架S2F…1飛機從“漢科克”號上起飛。
1952年6月，美國航空局建