艾塞克斯級航空母艦

二战时期

1941年，埃塞克斯级开始陆续兴建。CV-9至CV-15在纽波特纽斯造船厂建造；CV-16至CV-19则在波士顿以东、伯利恒钢铁的霍河造船厂建造。12月7日，日军偷袭珍珠港，美国于15日对日宣战，埃塞克斯级的建造速度随即加快，并可优先使用海军建舰原料。15日国会再批出两艘埃塞克斯级：CV-20及CV-21的建造合约，分别于纽约布鲁克林造船厂及纽波特纽斯建造。
稍后美军在珊瑚海海战、中途岛海战、瓜达尔卡纳尔岛战役及圣克鲁斯群岛战役损失了列克星敦号、约克城号、胡蜂号及大黄蜂号，令太平洋舰队只剩下萨拉托加号及企业号可作战。其时埃塞克斯号仍未建造完成，美军决定将克里夫兰级轻巡洋舰改装为轻型航空母舰，用去CV-22至CV-30的舰身编号。而损失的航母舰名，悉数由建造中的埃塞克斯级继承，包括约克城号（原名好人理查德）、大黄蜂号（原名奇沙治）、列克星敦号（原名卡伯特）及胡蜂号（原名奥里斯卡尼）。
1942年8月7日，海军再批出十艘埃塞克斯级建造合约：CV-31、CV-32、CV-33、CV-34及CV-35在布鲁克林建造；CV-36及CV-37在费城造船厂建造；CV-38、CV-39及CV-40则在诺福克造船厂建造。由于布鲁克林船厂过于拥挤，CV-32最后改于纽波特纽斯建造。
1943年上半叶，首舰埃塞克斯号、约克城号、列克星敦号及邦克山号先后服役，并参与1943年下半叶战斗。同年6月14日，海军批出CV-45、CV-46及CV-47三艘埃塞克斯级建造合约，分别于费城、纽波特纽斯及霍河建造。 CV-41、CV-42、CV-43及CV-44则编入新式中途岛级航空母舰。稍后埃塞克斯级几乎参与所有大型战斗，见诸瓜达尔卡纳尔岛、塔拉瓦、布干维尔岛、菲律宾海、莱特湾、硫磺岛、冲绳岛及吴市等战役。
正当埃塞克斯级陆续服役，美军亦开始从几方面入手，改善埃塞克斯级的设计。
首先是撤除机库弹射器，将之改置于舰艏左弦飞行甲板。起初机库弹射器是用作弹射侦察机，而不影响甲板飞行作业。由于早期雷达技术较差，美军只能依赖侦察机搜索敌舰（如圣克鲁斯群岛战役）。但到1944年，雷达技术改善，甚至飞机亦可自携雷达，令机库弹射器的使用率一直偏低；反而甲板弹射器却不敷应用。仅约克城号、大黄蜂号、富兰克林号、提康德罗加号、邦克山号及胡蜂号六艘埃塞克斯级有安装机库弹射器；埃塞克斯号及列克星敦号建成时均没有弹射器。各舰在战时不同时间回港改装。
第二是增设新式雷达。起初埃塞克斯级基本采用约克城级雷达，装上一个SK及SC-2长程对空雷达，再加两个SG水平搜索雷达，及两个YE追踪雷达。然而雷达未能有效测量高度，令战机难以掌握来犯敌机高度及动向。早前列克星敦号及大黄蜂号便因此于珊瑚海及圣克鲁斯群岛被击沉。故服役时埃塞克斯级亦有升级雷达配置。一般而言，各舰先后将SK雷达升级至SK-2，强化搜索；列克星敦号则在1943年5月安装了将在鹅卵石行动大放异彩的陆军SCR-584雷达。由于功效显著，海军版本雷达于9月及10月分别装上邦克山号及企业号，更名为SM。然而雷达仍有死角，未必能准确预测远距敌机。1944年，美军舰队开始接近日本本土，陆地进一步削弱雷达的远距探测力，再加上神风特攻队日益猖獗，提康德罗加号、汉考克号及好人理查德号均装上了夜战型F6F的AN/APS-6A雷达，并将之垂直置放，以填补雷达死角。
1945年初，海军再批出六艘埃塞克斯级建造合约，CV-50在霍河建造；CV-51、CV-52在布鲁克林建造；CV-53在费城建造；CV-54、CV-55则在诺福克建造。其时战争已近尾声，美军亦有充足埃塞克斯级服役，六舰在3月22日取消建造。

长舰体埃塞克斯级

二战中段，美军亦打算强化埃塞克斯级的防空火力。碍于舰体空间有限，海军修改埃塞克斯级设计，包括重新布置甲板及舰岛，建造剪型舰艏（Clipper bow），同时将862呎长的飞行甲板前后切割，一共缩短18呎，以腾出空间设置四联装40毫米高射炮。
1943年中，海军命建造中的提康德罗加号、伦道夫号、汉考克号、本宁顿号、拳师号、安提坦号、普林斯顿号、香格里拉号及尚普兰湖号改用新设计，而后续建造的埃塞克斯级亦采同样设计。由于剪型舰艏令舰体整体长度增至888呎，这批埃塞克斯级亦被称为长舰体埃塞克斯级（Long hull Essex），或以首舰命名为提康德罗加级航空母舰。
只有提康德罗加号及汉考克号在建成时缩短了飞行甲板。虽然舰艏舰艉的四联装40毫米高射炮可更有效射击，但飞机起降却受影响，最终两舰复建飞行甲板，其他舰只亦没有切割飞行甲板。
最终不论短舰体还是长舰体埃塞克斯级，均强化了防空火力。所有埃塞克斯级将单挺的20毫米机炮改成双联装，并混有少量陆军勃朗宁M2重机枪；部分埃塞克斯级在右弦兴建五座炮座、左弦则兴建三座，以放置四联装40毫米高射炮。1943年夏，埃塞克斯级普遍搭载12门四联装40毫米高射炮，及28挺双联装20毫米机炮。战后额外的防空炮多被拆除。

战后

1945年8月15日，日本投降，二战结束。三日前海军停止建造复仇号及硫磺岛号，而其他埃塞克斯级则继续建造。莱特号、奥里斯卡尼号 、福吉谷号及菲律宾海号均在战后下水。当中奥里斯卡尼号下水时并未完成建造，要待近五年后才正式服役。
战争结束后，军队规模随即缩减。同时，海军被批评在核武之下显得毫无价值，与空军的军种竞争中亦居下风，经费开始不足。首任国防部长、曾任海军部长的福莱斯特，就在1946年主导了针对海军的十字路行动核试，试图证明海军在核武前并非不堪一击。1949年福莱斯特被杜鲁门解职后，新任国防部长路易斯·詹森直指未来美国可以废除海军及海军陆战队，战争只须交由空军的长程轰炸机投下核武，进一步削减海军经费。事件最终引发海军上将起义（Revolt of the Admirals），结果海军失利，美国号的建舰计划泡汤。
如此环境下，多数埃塞克斯级在1947年前后退役，在后备舰队停放。到1950年初，留在现役的五艘埃塞克斯级均为新建军舰，包括拳师号、莱特号、奇沙治号、福吉谷号及菲律宾海号。安提坦号、普林斯顿号、尚普兰湖号及塔拉瓦号等新舰曾在战后短暂服役，至1950年初均已退役。
虽然经费减少，海军仍计划改建埃塞克斯级，以起降F9F及F2H喷气机，并再改良舰体。这些改建亦即后来的SCB-27及SCB-125改建。

朝鲜战争

1950年6月25日，朝鲜战争爆发。其时埃塞克斯级泰半在后备舰队，或正在改建，或继续封存。现役的埃塞克斯级，只有福吉谷号在西太平洋巡航；拳师号及菲律宾海号在美国西海岸；莱特号正在地中海巡航；奇沙治号则刚进入船厂改建。护航航空母舰巴东海峡号是另一艘在西太平洋的航空母舰，而西西里号及轻型航母巴丹号则在西海岸。拜罗科号则刚好于两个月前退役。
由于航母短缺，海军延长福吉谷号及赶赴前线的菲律宾海号的执勤时间，取消例行船厂维修；拳师号先运送空军战机到日本，再返国搭载航空团，于9月开始战斗；莱特号在9月由大西洋舰队临时调到太平洋舰队，经地中海及印度洋，于10月赶抵前线；普林斯顿号则在8月重新服役，在11月开始参战；安提坦号与好人理查德号则在1951年重新服役参战，返国后方开始改建。
部分完成SCB-27A改建的埃塞克斯级，于1951年起亦参与朝鲜战争。这批军舰有埃塞克斯号、奇沙治号、奥里斯卡尼号及尚普兰湖号。约克城号在1953年初完成改建，但在前往西太平洋前，朝鲜战争结束，故未有参与任何战斗。
朝鲜战争期间，埃塞克斯级参与多场战役，包括仁川登陆、长津湖战役等等。机队主要为F4U、A-1、F9F及F2H。各舰均有一至数架HO3S-1直升机。

两栖攻击舰

除改为反潜航母外，部分埃塞克斯级亦改编为两栖攻击舰。两栖攻击舰主要任务为搭载陆战队，以直升机登陆作战。早于1957年，时为反潜航母的福吉谷号就曾作两栖作战演习；1958年福吉谷号、塔拉瓦号与福莱斯特号又进行另一次两栖作战演习。其时海军正为两栖作战设计专门的硫磺岛级两栖攻击舰，故先将三艘埃塞克斯级改为两栖攻击舰，以作过渡舰只。1959年，拳师号及普林斯顿号率先改编，福吉谷号则在1961年改编。三舰均未曾作SCB-27或SCB-125改建。海军原计划将尚普兰湖号改为两栖攻击舰，最后因故放弃。
三艘两栖攻击舰均拆除大量防空炮，同时拆除四个锅炉，以腾出空间搭载直升机，航速因而下降至25节。普林斯顿号及福吉谷号分别参与了越战，拳师号则曾派兵到多米尼加。服役晚期，三舰均参与FRAM II现代化改建，延长服役寿命，最终于1969年至1970年间先后退役。

训练舰及飞机运输舰

两艘埃塞克斯级曾改装为训练舰，专责训练机师。安提坦号率先在1957年担任训练舰，但舰身编号未有更改，故正式上仍为反潜航母。1962年列克星敦号接替安提坦号，继续训练机师。1969年，列克星敦号舰身编号改为CVT-16，正式成为训练航母。虽然列克星敦号无法起降新式的F-14及后来的F-18，列克星敦号继续训练机师，直至1991年被福莱斯特号接替为止。
五艘埃塞克斯级曾被编入飞机运输舰（AVT），包括富兰克林号、邦克山号、莱特号、塔拉瓦号及菲律宾海号。但实际上五舰在改编前已经退役，并继续留在后备舰队待命，未有再作巡航，最终悉数出售拆解。

退役及现况

二战以后，不少埃塞克斯级成为多余军舰，相继在1950年代前退役停放。朝鲜战争爆发后，大部分埃塞克斯级重返现役，只有富兰克林号及邦克山号继续停放。1950年代末，新式航空母舰福莱斯特级开始服役，小鹰级亦于1960年代服役，埃塞克斯级的配置已然残旧，陆续退役。
未曾改建的埃塞克斯级先被淘汰。菲律宾海号在1958年退役，次年莱特号亦退役；1960年代，安提坦号、尚普兰湖号、塔拉瓦号三艘未改建或SCB-27A舰退役；1969年，伦道夫号、埃塞克斯号两艘SCB-125舰亦开始退役；三艘两栖攻击舰：拳师号、普林斯顿号及福吉谷号于1969及1970年退役；同于1970年退役的尚有本宁顿号、奇沙治号、约克城号及大黄蜂号；好人理查德号完成越战巡航后，与香格里拉号于1971年退役；胡蜂号、提康德罗加号及无畏号则先后于1972年、1973年及1974年退役。汉考克号与奥里斯卡尼号一直担任攻击航母，直到1976年退役。最后一艘退役的埃塞克斯级是列克星敦号，她由1962年开始一直担任训练舰，直至1991年方才退役。
大半退役埃塞克斯级均在1970年代出售拆解，只有五舰分别在1966年（富兰克林号）、1968年（塔拉瓦号）、1988年（香格里拉号）、1992年（好人理查德号）及1994年（本宁顿号）拆解。里根政府当政时，曾建议复修好人理查德号及奥里斯卡尼号，投入现役，但因成本过高而被国会否决。奥里斯卡尼号最终在2006年被海军凿沉作人工鱼礁。
四艘埃塞克斯级在民间筹集到足够捐款，未有拆解，改为博物馆舰。约克城号于1975年起在南卡罗来纳州快意山（Mount Pleasant）的爱国者地（Patriot’s Point）对外开放；无畏号则在1982年于纽约开放；列克星敦号则在1992年于德克萨斯州圣体市开放；最后大黄蜂号在1998年于阿拉米达开放。