埃塞克斯级的设计,主要针对约克城级的不足。约克城级在1933年开始建造,设计上可搭载90架飞机,但至1939年,诸如F4F、TBD等新式飞机的大小、重量、耗油量到武装,均远胜从前,使约克城级的载机量下降至81架,作战力受损。而新式飞机作业须要更大机库;更长飞行甲板;增加储油量;弹射器、拦截索(Arresting gear)、拦截网、升降台等亦须强化。同时,海军更要求新式航空母舰必须强化防空火力及防御,同时保持高速。不论是文森法案授权的20,000吨位,还是条约限制的23,000吨,均不足应用。
9月1日,德国入侵波兰,第二次世界大战爆发,海军条约即时失效。埃塞克斯级的设计再无吨位限制,而美国亦随即加速建舰。1940年6月14日,国会通过两洋海军法案(Two Ocean Navy Act),授权建造CV-10、CV-11及CV-12。月底法国沦陷,国会于8月16日再修订法案,授权建造CV-13、CV-14、CV-15、CV-16、CV-17、CV-18及CV-19。
此时埃塞克斯级的设计亦将有定案。主要内容包括:
飞行甲板伸长至872呎;
舰艏、舰艉及左弦外部各设一座升降台;
甲板及机库各设一座弹射器;
采用两个亚特兰大级轻巡洋舰的发动机,共可输出150,000马力;
搭载五个飞行小队(后来改为四个),并36架战机、36架轰炸机及18架后备飞机;
水平装甲设于机库甲板而非飞行甲板,以腾出更多机库空间;
舰岛安装四门双联装五吋/38火炮,左弦则设四门单管同型火炮;
全舰共设八门四联装40毫米高射炮及46挺20毫米机炮。
种种配置,最终使埃塞克斯级的排水量上升至27,500吨。