הופעתם של טילים שינתה גם את כלי השיט המסורתיים. לטיל נגד אוניות יש טווח גדול מזה של כל התותחים, דיוק הפגיעה של הטיל גדול לעין ערוך מפגזים הנורים מתותח, וניתן לשגר אותו מספינה קטנה יחסית. התקנת טילים על גבי האוניות ייתרה את הצורך באוניות הגדולות המסורתיות; בציי העולם נותרו סיירות בודדות, ואילו אוניות המערכה נעלמו כמעט לגמרי. האוניות הקטנות יותר - המשחתת והפריגטה - הן כיום האוניות העיקריות בציי העולם. אוניות אלה מצוידות בדרך כלל במגוון טילים, כנגד מטרות בים, באוויר ומתחת לים, וכן במערך מתוחכם ומורכב של אמצעי גילוי והנחיה אלקטרוניים, כמו גם בציוד לוחמה אלקטרונית משוכלל. אוניות אלה אינן נושאות שריון כבד, בדרך כלל, והן מהירות וזריזות בהרבה מקודמותיהן.
סוגי אוניות מלחמה.
נושאת מטוסים.
מטרתן של נושאות מטוסים היא לשמש בסיס צף למטוסים. על האונייה נמצאים כל המתקנים והאספקה הנדרשים לתחזוקת המטוסים, כמו דלק, תחמושת, ציוד ומתקנים לתיקון ותחזוקת המטוסים, וכדומה. באונייה גם אמצעים לשליטה, פיקוח ובקרת טיסה, ומערכות אלקטרוניות מתוחכמות נוספות.
ישנם סוגים שונים של נושאות מטוסים. ניתן לסווגן על פי ייעודן - לוחמה נגד צוללות, מבצעים אמפיביים (אוניות כאלה נושאות לא רק מטוסי סיוע ומסוקים, אלא גם כלי שיט שיוכלו לבצע את הנחיתה, ועוד), נושאות מסוקים ונושאות מטוסים. סיווג אחר לאוניות אלה הוא על פי גודלן. בעת מלחמת העולם השנייה היו נושאות מטוסים לליווי שיירות, שהיו קטנות יחסית, כיום המשרע נע בין נושאות מטוסים קטנות יחסית, כמו אה"מ "אינבינסיבל" הבריטית, שאורכה 210 מטרים ובעלת הדחק של 22,000 טון או נושאת המטוסים הספרדית "פריניספה דה אסטוריאס", אונייה באורך 195 מטרים ובעלת הדחק של כ-16,000 טון, עד לנושאות על מסדרת "נימיץ" של צי ארצות הברית שאורכן 317 מטרים וההדחק שלהן הוא למעלה מ-100,000 טון. נושאות המטוסים הקלות יותר נושאות צוות שגודלו בין 750 ל-1,000 איש; בנושאות העל עולה מספר אנשי הצוות על 5,500 איש. הבדל אחר בסיווג נושאות המטוסים הוא בדרך ההמראה והנחיתה של המטוסים. בנושאות הגדולות ממריאים המטוסים בסיוע מעוט, ונוחתים בסיוע כבל עצירה. בנושאות אחרות ממריאים המטוסים אנכית, ונוחתים בעזרת כבל עצירה, או בנחיתה אנכית.
סיירת.
סיירת הן כיום אוניות השטח הגדולות ביותר. רוב הציים מתבססים על אוניות קטנות יותר, כמו משחתות, ורק הציים הגדולים, צי ארצות הברית והצי הרוסי מפעילים סיירות. חימושן העיקרי של סיירות אלה הוא טילים ובהם טילי ים-ים. הסיירות מסדרת קירוב של הצי הרוסי הן אוניות השטח הגדולות ביותר כיום, ויש המסווגים אותן כסיירות מערכה. הצי של פרו הוא הצי האחרון המפעיל סיירת שחימושה העיקרי הוא תותחים.
משחתת.
המשחתת היא כיום כלי השיט העיקרי בציים הגדולים. המשחתת מצטיינת במהירותה ובזריזותה. המשחתות הראשונות, שהופיעו בסוף המאה ה-19 כמענה לאוניות הטורפדו, היו בעלות טווח קצר ויכולת מצומצמת לפעול במשימות ארוכות. המערכה נגד הצוללות במלחמת העולם הראשונה הדגישה את יתרונן של המשחתות, ועם השנים הוגדלו הטווח והיכולות. למרות השינויים הרבים, נותר תפקידה של המשחתת בעינו: ללוות כלי שיט גדולים יותר, שיירות או כוחות משימה ימיים, ולהגן עליהן. משחתות כיום מצוידות במגוון של אמצעים, כדי לגלות ולהשמיד מטרות באוויר, בים ומתחת לו. המשחתות גדלו מאוד במשך השנים, ומשחתת ממוצעת כיום גדולה מסיירת קלה מזמן מלחמת העולם השנייה.
פריגטה.
המונח פריגטה נטבע עוד בתחילת העת החדשה, והתייחס אז לאוניות מלחמה קלות בעלות מפרש. בדרך כלל נשאו אוניות אלה תותחים בסיפון אחד בלבד, ולכן לא היו יכולות להיות חלק משדרת הקרב (ראו לעיל). תפקידן היה סיור וליווי שיירות. במלחמת העולם השנייה חודש המונח והוגדר לאוניות קטנות ממשחתת שנועדו ללוחמה נגד צוללות. כיום מהוות הפריגטות חלק חשוב של הציים הגדולים, והן נושאות טילים וחימוש ללוחמה נגד צוללות.
קורבטה.
גם המונח קורבטה התייחס בתקופת אוניות המפרש לאוניית מלחמה קטנה מפריגטה. המונח הוא צרפתי בעיקרו, ואילו הצי הבריטי קרא לאוניות כאלה סלופ מלחמתי (Sloop of War). המונח התחדש בתחילת מלחמת העולם השנייה, כאשר היה צורך ליצור מענה מהיר וזול לאיום הצוללות; הקורבטה הייתה אוניית ליווי ללוחמה נגד צוללות, שהייתה קטנה ופשוטה מן הפריגטה. כיום מתייחס המונח לאוניית מלחמה קטנה מפריגטה אך גדולה מספינת טילים. כמו הפריגטה והמשחתת, הקורבטה חמושה בטילים ובאמצעים ללוחמה נגד צוללות ונגד מטוסים. אוניות סער 5 של חיל הים הישראלי מוגדרות קורבטות.
ספינת טילים.
אוניות טילים הן למעשה תולדה של אוניות הטורפדו שהיו מקובלות עד שנות ה-60 של המאה ה-20. הן נושאות כמה טילים נגד אוניות, ומהוות פתרון זול לציים קטנים, המאפשר להם לפגוע באוניות גדולות בהרבה בעלות נמוכה יחסית. עם השנים הלכו אוניות אלה וגדלו, וכיום הן נושאות גם אמצעים נגד מטוסים ונגד צוללות.
ספינת סיור ובט"ש.
ספינת סיור היא אונייה קטנה ומהירה שמשמשת לביטחון שוטף (בט"ש) ומטרתה לשמור על החופים והמים הטריטוריאליים שבקרבת החופים. תפקידיה כוללים שמירה על הגבולות, מניעת חדירת מחבלים וגורמים עוינים, מניעת הברחות, מניעת שוד ימי, הגנה על שדות דיג ואכיפת חוקי ההגירה. היא בדרך כלל חמושה בתותח אוטומטי מיוצב בקליבר 25–40 מ"מ ומספר מקלעים, ולעיתים גם באמצעים נוספים.
שולת מוקשים.
מוקשים ימיים הם כלי נשק יעיל מאוד, ביחס עלות/תועלת של הפעלתם. בשתי מלחמות העולם וברבות מזירות העימות לאחריהן נעשה שימוש רב במוקשים ימיים, שגרם לנזק נרחב. כדי להתמודד עם איום זה מפעילים ציי העולם שולות מוקשים. אוניות אלו נבנות כך שיהיו פגיעות פחות למוקשים - גוף הספינה מעוצב כך שהחתימה שלו תהיה נמוכה, ונבנה מחומרים לא מתכתיים (כמו עץ או פיברגלאס). שולות מוקשים נושאות ציוד מיוחד לגילוי ולניטרול המוקשים, בדרכים מגוונות. סוג אחר של ספינה המתמודדת מול מוקשים ימיים היא ציידת מוקשים. ספינה זו תוקפת מוקשים יחידים, בעוד שולת מוקשים מטהרת שטח שלם.
צוללות.
מלחמות העולם הראו את כוחה הרב של הצוללת, והמלחמה הקרה הוסיפה להן יכולות רבות, שהפכו אותן לנשק אסטרטגי של מעצמות העל. כוחה העיקרי של הצוללת הוא ביכולתה להיות בלתי נראית. לאורך השנים הושקע מאמץ רב בהפיכת הצוללת לשקטה ככל הניתן, ובציודה באמצעים שיסייעו לה לשהות מתחת למים זמן רב ולהיות רואה ולא נראית. חלק גדול מהצוללות מונעות בעזרת כור גרעיני, וכך יכולות להיות זמן רב מתחת למים ללא צורך בהיחשפות. צוללות אסטרטגיות נושאות טילים בליסטיים וטילי שיוט, אותם ניתן לשגר אל שטח האויב ללא התרעה ובהפתעה גמורה. בין שאר תפקידי הצוללות ניתן למנות ציד צוללות, כלומר תקיפת צוללות אחרות, וכן תקיפת אוניות סוחר ואוניות מלחמה של האויב - השימוש הקלאסי של הצוללות. חשאיותה של הצוללת הופכת אותה לכלי חשוב באיסוף מודיעין צבאי, בהחדרת מרגלים לשטח האויב, ועוד.
נחתות.
הוא כלי שיט קטן (לרוב לא חמוש) שנועד לסייע לכוח פולש מהים ולקרב אותו לחוף. במלחמת העולם השנייה נעשה שימוש נרחב מאוד בנחתות, להנחתת כוחות יבשתיים מן הים. גם כיום נשמרת יכולת זו בציי העולם. במלחמת העולם נבנה מגוון רחב מאוד של נחתות, החל בכלי שיט קטנים שנשאו כמה עשרות חיילים, וכלה באוניות גדולות שהיו יכולות להתקרב אל החוף ולפרוק מהן נחתות קטנות יותר. נחתות היום יכולות להנחית בחוף טנק מערכה ואף כמה טנקים, וכן מספר רב של חיילים, ציוד ואספקה. מבצעי נחיתה מלווים בנושאות מטוסים ייחודיות, שיכולות לספק סיוע אווירי ממסוקים ומטוסים, וכן נושאות עימם נחתות וציוד נחיתה רב.
סירות וכלי שיט קטנים.
בציי העולם קיים מגוון של סירות וכלי שיט קטנים. ביניהם יש למנות סירות גומי וסירות קטנות המיועדות לפעילות כוחות מיוחדים. סירות אלה מושקות מאוניות גדולות יותר, והן מהירות מאוד. לעיתים הן חמושות במקלעים וחימוש קל נוסף, ואף מצוידות במכ"ם. סוג נוסף הוא ספינת תותחים ספינה קטנה, המצוידת בתותח אחד או יותר, ולעיתים גם במקלעים וחימוש נגד צוללות. מטרתה בעיקר הגנת חופים וסיורי ביטחון שוטף.
אוניות עזר.
ספינת עזר אמנם אינה אוניית מלחמה, אך היא חלק חשוב של הצי. אוניות עזר מסייעות לאוניות המלחמה להשלים מלאי של תחמושת, מזון, דלק ואספקה, כך שאוניות המלחמה לא יצטרכו לשוב לבסיסן ויוכלו להמשיך את הפעילות המבצעית ללא הפסקה. אוניות עזר מסוימות נועדו לתמוך באוניות מלחמה קטנות, במיוחד צוללות. אוניות עזר משמשות גם בתפקידי תובלה, במיוחד של כוחות לוחמים לזירת מלחמה. תפקיד נוסף של אוניות עזר הוא להוות מערך טכני תומך, וצוותיהן יכולים לתקן תקלות ונזקי קרב באוניות מלחמה. אוניות כאלה יכולות לחבור לאוניית מלחמה בלב ים, או לסייע בנמל. אוניות שנועדו למטרה זו כוללות למשל גוררות, מבדוק צף, ואוניות שעליהן ציוד טכני רב כמו עגורנים וכדומה. אוניות עזר יכולות לשאת ציוד שנועד לתחזוקת הנמל או לסיוע באתגרים פיזיים של הצי, כמו העמקת תעלות, תחזוקת נמלים, ועוד.
אוניות עזר מסוימות עוסקות בריגול: הן עשויות להוביל סוכנים לקראת חדירה לארצות אויב, או לעסוק במודיעין אותות או לוחמה אלקטרונית. בכמה מציי העולם ישנן אוניות מחקר, העוסקות במחקר ימי ובחינת טכנולוגיות חדשות.
אוניות חלל וספינות חלל.
השמות והסיווגים של אוניות המלחמה הושאלו גם לאוניות מלחמה בחלל, או בשמן הנפוץ והמקובל יותר: ספינת חלל. חלליות קרב נפוצות בעיקר בסרטי וסיפורי המדע הבדיוני. בעוד ספינות חלל קרביות קלות קיבלו