航空母艦
洋上航空兵器を運用する艦船は、気球母艦が始まりである。1849年7月12日、オーストリア海軍は気球母艦から熱気球を発艦させ、爆弾の投下を試みたが、失敗した。南北戦争ではガス気球が使用され、ガス発生装置を備えた艦が建造された。
1910年11月14日、アメリカ合衆国のパイロットユージン・バートン・イーリーがカーチス モデルDに乗り、軽巡洋艦「バーミンガム」に仮設した滑走台から陸上機の離艦に成功した。翌1911年1月18日には装甲巡洋艦「ペンシルベニア」の後部に着艦用甲板を仮設し、離着艦に成功した。これが世界で最初の「着艦」である。
1912年、フランス海軍が機雷敷設艦の「ラ・フードル」を改装し、水上機8機の収容設備と滑走台を設置し、世界初の水上機母艦を就役させた。
第一次世界大戦前後、「航空母艦」とは水上機母艦のことであり、飛行甲板をもった艦艇もまとめて「飛行機母艦」と称した。水上機はフロートという飛行中には役に立たない重量物がある分、陸上機より性能が劣っていた。そのため、列強海軍で陸上機を運用できる母艦の研究が進められ、日本海軍のように「山城」の主砲の上に滑走路を設けて飛行機を発進させる方法や、イギリス海軍やアメリカ海軍のように滑走台を設ける方法で実験が行われたが、これらは発艦させることはできても着艦させることはできなかった。
1912年1月10日、イギリス海軍は戦艦「アフリカ」に滑走台を装備し、チャールズ・サムソン大尉がショート27での発艦に成功した。
1944年3月1日、第二艦隊(巡洋艦を中心とした夜襲部隊)と編合して第一機動艦隊が編制された。航空主兵思想に切り替わったという見方もあるが、実態は2つの艦隊を編合したに過ぎないという見方もある。ただ第一機動艦隊長官と第三艦隊司令長官は小沢治三郎中将が兼任するため、前衛部隊(第二艦隊司令長官栗田健男中将)を自由に指揮できた。軍隊区分によらず、指揮下の部隊から充当できるようになった。アメリカで本格的な空母機動部隊が編成されたのは1943年の秋に始まる反攻作戦が開始された時期からだった。アメリカ海軍は兵力を艦型別に編成するタイプ編成と臨時に作戦任務部隊を編成するタスク編成を導入し、1943年8月、空母を中心とした艦隊であるタスクフォース38が編成される。
1944年6月、史上最大の空母戦闘であるマリアナ沖海戦で、日本はアウトレンジ戦法を実施し、アメリカは日本の攻撃隊を迎撃。日本は空母三隻を撃沈され、艦載機のほとんどを失った。「マリアナの七面鳥撃ち」と揶揄されたこの敗北は、アメリカ海軍がレーダー、無線電話など電子技術を活用した艦艇戦闘中枢CIC活動で、攻撃防御両面で艦載機が空母CICの管制を受けながら戦闘可能だったことも要因であった。11月、レイテ沖海戦では、日本は機動部隊の空母4隻全てを失う。11月15日、日本は第一機動艦隊及び第三艦隊を解体した。1945年9月2日、日本が降伏し、第二次世界大戦は終結。
イギリス海軍では、1960年代中盤より空母「アーク・ロイヤル」および「ヴィクトリアス」の後継艦としてCVA-01級の計画を進めていたが、予算上の理由から1966年度国防白書でキャンセルされた。これを受けて、空母を補完するヘリ空母として計画されていた護衛巡洋艦の機能充実が図られることになり、最終的に、垂直離着陸機であるシーハリアー艦上戦闘機の運用に対応したインヴィンシブル級(CVS)として結実して、1980年より就役を開始した。同級とハリアー・シーハリアーは1982年のフォークランド紛争でその価値を証明したこともあり、イタリア・スペイン・インドでもSTOVL運用を行う空母・軽空母が配備された。
フランス海軍は、アメリカやイギリスから入手した軽空母や護衛空母で艦隊航空戦力の整備に着手し、1950年代のインドシナ戦争で実戦投入した。そしてその後継として、50年代中盤に3万トン級の中型空母2隻を計画し、クレマンソー級として1960年代初期より就役させた。
空母では、艦自身の行動用燃料のほかに、航空燃料として航空用ガソリン (Avgas) を搭載する必要があった。しかしガソリンは引火点が低いこともあって、そのタンクの修理・整備には手間がかかり、またダメージコントロール面でも留意事項が多かった。日本の空母の場合、溶接構造のタンクを船体固有構造と別個に作って艦内に搭載し、その外囲は空所として、後には注水したりコンクリートを流し込んだりして防御を強化した。またタンク自体も、ガソリンガス発生を制限するために海水補填式とされ、燃料が使用されて減少すると自動的に海水が補填されて、常に液面を「満」の状態に保つようにされていた。
その後、艦上機としてジェット機が用いられるようになったが、ジェット燃料はガソリンよりも引火点が高く、安全性の観点では優れていた。これに伴ってレシプロエンジン搭載機の運用が終了すると航空用ガソリンを搭載する必要がなくなり、空母で最大の弱点といわれるガソリンタンクも廃止された。