サクラメント級高速戦闘支援艦
上記の経緯より、本級は、1隻で空母戦闘群(現在の空母打撃群)に必要な物件全てを賄えるものとされており、高速戦闘支援艦(AOE)という艦種の最初の艦級である。戦闘給糧艦(AFS)、給兵艦(AE)、給油艦(AO)など従来の補給艦は洋上補給グループを編成していたのに対し、AOEは普段は空母機動部隊に随伴して部隊内での洋上補給を行うとともに、洋上補給グループから液体(燃料、真水など)やドライカーゴ(食料、弾薬など)を受け取り、それを空母機動部隊に補給するというシャトルの役を果たす。
このように機動部隊に随伴することから、従来の補給艦よりはるかに大きく、強力な艦が必要とされた。アイオワ級と同等の航洋性能が求められたこともあって、船型はノースカロライナ級戦艦を参考にし、また弾薬庫を守るように燃料タンクを配置する工夫がなされた。また特に補給時の操船能力を高めるための操船機能に配慮した改正が加えられており、設計段階では、船尾部の設計とプロペラの配置の両方についての検討が重ねられた。また艦橋を前方に移動して視界を確保するとともに、補給ステーションやその操作要員の保護を図った。
1957年の機動役務会議では速力30ノットが要望されていたが、後に26ノットに妥協された。満載排水量50,000トンという大型艦でこのような高速を発揮させるため、1番艦と2番艦には、アイオワ級戦艦の6番艦「ケンタッキー」(BB-66)向けに製造されたものの、同艦の建造中止にともなって余剰となっていた蒸気タービン主機関が半分ずつ流用されている。