アイオワ級戦艦
計画
1936年に第二次ロンドン海軍軍縮会議から日本が脱退した。これを受け、同条約を批准した英米仏の三国は対応を協議し、1938年3月末にエスカレータ条項を発効した。この結果、第二次ロンドン海軍軍縮会議で定められていた戦艦の主砲口径と基準排水量の上限はそれぞれ14インチから16インチ、35,000トンから45,000トンへと拡大された。これに伴い、英米仏の戦艦保有制限枠も拡大されることになった。
この時期、日本は条約制限を上回る46,000トン型の16インチ砲搭載戦艦隻、もしくはそれ以上の18インチ砲搭載戦艦を建造していると見なされていた。例えば、1937年版ジェーン海軍年鑑では『日本は現在35000トン主力艦4隻の建造を計画中であり、何れも16インチ砲装備のものであるが、1937年11月末までには1隻も起工せりとの報に接せず』、1938年版では『主力艦4隻の中2隻起工、排水量40000トン、16インチ砲8-9門装備』と紹介している。アメリカの新型戦艦は、日本海軍新型戦艦に対抗できる性能を持つ必要があると見なされていた。
一方で、当時の米国では「互いの偵察艦隊（空母機動部隊）の決戦で制空権を奪取したのち、味方制空権下で戦艦同士の砲撃戦を行うもの」と考えられており、艦隊決戦を優位に進めるためには航空決戦での勝利が前提条件と考えられていた。だが、日本の偵察部隊(＝第二艦隊)に「金剛型戦艦」が配属されて空母部隊と遊撃作戦を実施したと仮定した際、日米の空母部隊が接触時、アメリカの重巡以下で構成された偵察部隊が砲戦で敗北することが懸念された。その為、空母決戦の構想が進むにつれ、空母部隊に随伴し金剛型を大きく上回る砲撃力及び防御力を持った高速戦艦が必要不可欠と考えられるようになった。また、同時に主力戦艦同士の砲撃戦となった場合でも、日本戦艦を速力で上回る高速戦艦を保有すれば優位に戦闘が進められるという判断もあった。
こうした観点から、新型戦艦の計画は排水量をエスカレータ条項で認められた上限である45,000トン級とし、二つの案で検討されることになった。一つはサウスダコタ級戦艦と同じ27ノットに抑える代わり、18インチ砲9門又は16インチ砲12門を備え攻防力を強化したスローバトルシップ「低速戦艦(Slow Battleships)」案。もう一つは特殊打撃部隊(Special Strike Force、空母機動部隊の原型)を引率して味方艦隊を襲撃する可能性がある敵艦隊を捜索・攻撃し、金剛型の撃破と日本の戦列の圧倒するため、サウスダコタ級と同等の攻防力を持った33ノットのファストバトルシップ「高速戦艦(Fast Battleships)」案である。
こうした判断が可能となったのは、米国の戦艦保有枠拡大に伴い主力となる戦艦を減らさずに高速戦艦が保有できるようになったということもあった。ちなみにフランス海軍のダンケルク級31ノットとリシュリュー級30ノット、イタリア海軍のリットリオ級31ノット、ドイツ海軍のビスマルク級30ノットでヨーロッパは30ノットの高速戦艦が建造及び就役していた。
このスローバトルシップ案とファストバトルシップ案の検討はエスカレータ条項の内容確定以前の1938年1月から開始された。スローバトルシップ案は各案が検討された上で例えば基準排水量45,495トン、全長243.84m、全幅32.99m、18インチ(45.7センチ)47口径砲3連装3基9門、速力27.5ノット、舷側装甲375mmで装甲の裏面にSTS19mm、甲板装甲130mm+STS19mmという試案がある。大和型戦艦より2万トン軽く、パナマ運河通過可能（パナマックスとよばれる）で、砲力と速力が同等、装甲が薄いという内容である。以後スローバトルシップ案は第二次世界大戦勃発により第二次ロンドン海軍軍縮会議が無効化されたことで、最終的には条約制限を大幅に超えるモンタナ級戦艦として、設計がまとめられた。
計画通りなら28ノットの戦艦モンタナ級5隻、33ノットの戦艦アイオワ級6隻で新しい戦艦部隊が完成したのだが、アメリカが第二次世界大戦に参戦すると、戦局は航空母艦、揚陸艦艇、輸送船、潜水艦及び対潜水艦用の各種護衛艦艇を緊急に必要とするようになった。モンタナ級の起工は低優先度事項とされ、1941年中には起工されなかった。1942年に入って戦訓を取り入れた改設計も行われるものの、同年4月にはルーズベルト大統領からモンタナ級の建造計画の中止命令が下された。その後、海軍からは「アイオワ級2隻の追加建造を取り止めてモンタナ級を建造すべきだ」という声も上がったが決定は覆らず、1943年7月21日には1隻も起工されないまま建造計画はキャンセルされることとなった。
一方、1938年2月8日、海軍上層部は艦船造修局に対して、サウスダコタ級と同等の攻防力を持ち33ノットを発揮できる高速戦艦の検討を命じた。その問いに対し、艦船造修局は基準排水量40,000トン程度で設計可能と返答した。これを受け、海軍上層部は3月10日にサウスダコタ級の高速化案をまとめるよう正式に命じた。これがアイオワ級戦艦である。日本では超弩級戦艦として認識されていた。
実績と評価
元の特殊打撃部隊の航空母艦は高速戦艦を支援する立場だった。しかし、戦争の開戦後に、主力の中核が航空母艦に移り、アイオワ級の立場が変更された。そのような中で、他の新型戦艦同等以上の攻防力を持ち、空母に随伴する高速性を備え、加えて艦隊旗艦の設備等が他の戦艦から充実していたことも合わせて、アイオワ級は艦隊側から高く評価されることとなった。
船体形状
アイオワ級は高速力の確保のために船体そのものが長く、縦横比はおよそ9:1と各国の建造された戦艦の中では最も長い。以前の艦より凌波性を改善するために乾舷を増大し、艦首部の浮力を増大させるためシアーが強められ、細長い独特な形状となった。これにより凌波性は改善されたが、前級に引き続き重心が高めになっていた。そのため、同時期に建造された同サイズの他国艦に比べて荒天時の航洋性能はやや劣る形となり、就役後に「ウェットな（=湿った）艦だ」と評されることもあった。幅についてはパナマックスのためにサウスダコタ級と大差なかったが、船体が延長されたため、居住環境の悪さが大きな問題となったサウスダコタ級に比べて改善されている。その船体の長さから進水時には応力集中による船体の破壊が懸念されたため、艦首に保護材を装着し進水を行っている。
水面下の艦尾の形状は、スクリュー軸に板状の構造物を付け、スクリューの背後に舵を配置する「ツインスケグ」と呼ばれる形式を採用した。この形状はアイオワ級の前二級であるノースカロライナ級やサウスダコタ級でも採用されていたが、高速航行時に異常振動を引き起こした。問題解決のためにシャフトとプロペラの改良工事を実施して振動を危険な水準以下で抑えることに成功したが、ノースカロライナ級では根本的な解決にはならなかった。一方でサウスダコタ級では当初からノースカロライナ級ほどではなく、戦闘に大きな影響は及ぼさなかった。アイオワ級では前二級のような異常振動の問題は初期から発生しなかったが、推進系統の部品磨耗による振動が発生したという報告があった。アイオワ級は速度や加速度が秀でていたことに加え、「ツインスケグ」により旋回性能にも優れており、運動性能は優良と評価された。
竣工時、一番艦アイオワは露天艦橋だったが、1945年1月～3月のオーバーホール時の改装で、後述のミズーリ、ウィスコンシンと同じ形態でエンクローズ化された。二番艦ニュージャージーも露天艦橋だったが、間もなくエンクローズ化された。ただし元の艦橋の縁取りを活かしたため、丸みを帯びていた。これも後に改修されている。三番艦ミズーリと四番艦ウィスコンシンは、アイオワ、ニュージャージーの運用実績を考慮して、竣工時からエンクローズ艦橋である。
副砲・対空火器・その他
副砲は当初ウースター級軽巡洋艦に搭載された6インチ47口径両用連装砲を採用予定だったが、重量問題と開発遅延のため、結局ノース・カロライナ級やサウスダコタ級と同じ5インチ38口径両用連装砲が採用され、これらを両舷中央部に各5基の合計10基20門搭載された。
副砲の射撃指揮装置は、射撃管制用レーダーを装着したMk.37 砲射撃指揮装置が艦橋全部に各1基、加えて一番煙突の両舷部に各1基の計4基が搭載された。
射撃管制用レーダーは就役時はMk.4 FCRを搭載しており、大戦中にMk.12 FCR + Mk.22 HFに、戦後にはMk.25 FCRに換装された。
対空火器は28mm4連装機銃4基と12.7mm機銃12門が検討されたが、建造中にボフォース社製40mm4連装機関砲とエリコン社製20mm単装機銃の採用が決まり、40mm4連装機銃を20基、20mm単装機銃を40門程度搭載した。
40mm機関砲の射撃指揮装置は、竣工時にはMk.49 射撃指揮装置及びMk.51 射撃指揮装置が搭載されていた。大戦末期にはMk.49が降ろされMk.51が増備されたり、Mk.51に変えてAN/SPG-34レーダーを装着したMk.57及びMk.63 砲射撃指揮装置が装備された。
1980年代の改装時に5インチ38口径両用連装砲を6基12門まで減らし、既存の対空火器の撤去をした上でトマホーク・ハープーン・ファランクス・SRBOC・Nixieの設置及びスティンガーの配備を行った。
航空機
就役後から1940年代後半までは従来の艦艇と同様に水上機を運用していたが、50年代前後からカタパルトとクレーンの撤去と共にヘリコプターへと切り替えていっており、1980年代の再就役時にはこれに加えて無人航空機の運用もなされた。
機関
バブコック・アンド・ウィルコックス M-Type ボイラー、重量ポンド毎平方インチは設計圧力634psi (44.5kgf/cm²)、作動圧力565psi (39.7kgf/cm²)、温度850°F (454°C)で212,000という高い出力を実現し、過負荷は20% (254,000shp) まで可能だった。一方、シフト配置の採用により機関部は全長の1/2を超える長さとなってしまった。ボイラーはサウスダコタ級に引継ぎ高温高圧蒸気型である。2つのボイラーと1つのタービンが組み合わさって1セットとされ、艦首方向から順に4セット並べられ4軸のスクリュー軸を回した。
最大速度は33ノットであったが、上記の大出力機関を用いたことで所期した速度性能を達成することが出来た。排水量が51,000トン時の軽荷状態時に20%の過負荷を掛けた際の速度は、35.4ノットに到達するという。ただし戦時中時の満載排水量で計測した時は、計画時の排水量より3,000トン以上増えたこともあり、10分の10全力運転で31ノット程度であった。この影響もあり、戦時中時における非過負荷状態時の最高速力は公式では30ノットと定められた。1968年3月にニュージャージーは35.2ノットを発揮したとされる。
防御
サウスダコタ級に準じた45口径40.6cm砲の対応装甲であり、集中防御方式(All or nothing)だった。そして司令塔の装甲厚などは若干拡大されている。
対応防御はコロラド級戦艦のMk.5 16インチ45口径砲(AP Mark 5、砲口初速768m/s、重量1,016kg)では17,600～31,200yd(16.1～28.5km)、サウスダコタ級戦艦のMk.6 16インチ45口径砲(AP Mark 8、砲口初速701m/s、重量1,225kg)では20,400～26,700yd(18.7～24.4km)、本艦のMk.7 16インチ50口径砲(AP Mark 8、砲口初速762m/s、重量1,225kg)では23,600～27,400yd(21.6～25km)である。
水中防御はサウスダコタ級と同じ構造にTNT 318kgの魚雷弾頭に対抗できる設計となっている。しかし、この構造は1939年に衝撃吸収能力は前級より劣っていたという試験結果が出た。液層区画と機械室内部区画を改正されたものの、なお不十分とされ、結局は完全解決されることはなかった。前級より劣っているというサウスダコタ級の水中防御と同じ構造のアイオワ級もノースカロライナ級のように想定した以上の破壊力の強い魚雷に同程度かそれ以上の被害が出た可能性は否めない。一方で1942年度に起工したイリノイ(USS Illinois、BB-65)とケンタッキー(USS Kentucky、BB-66)は水中防御構造が改正されて約20%程度の魚雷防御力の向上が予想され、浸水も軽減させるという。しかし、どの艦船も完成されなかった。