在第一次世界大戰中，飛機變得有形而有用，因此很自然地，有人決定將其套用於海上。起初，它們是浮動的，起飛和降落在水面上，然後被吊起到船上。但這並不是長久之計，於是在戰爭結束前兩個月，出現了現代意義上的第一艘航空母艦——一艘能夠直接從甲板上起降飛機的船。它叫HMS Argus（百眼巨人），成為了世界上第一艘航空母艦。這是英國人的發明，這並不奇怪，因為當時英國人在幾乎所有的海上事務中都處於領先地位。
這是一種全新的船型——以前沒有類似的東西，也沒有任何東西可以「演變」成這種船型。因此，沒人知道該如何建造它們，該如何使用它們等等。所以，我們來談談海軍將領們的思維飛躍，以及他們踩過的雷區。
最初的航空母艦是由大型民用船只改造而來的，例如班輪或貨船。上述的Argus（百眼巨人）和美國的Langley（蘭利）就是這樣。邏輯很簡單：有一艘大船棚，只需把頂部切掉，然後加上一層供飛機起降的甲板。但是，每個人都明白，專門建造的航空母艦會更好，因此在第一次世界大戰結束後，各國紛紛開始著手建造專門的航空母艦。同時，1922年華盛頓海軍條約允許將部份正在建造的戰列艦「轉換」為航空母艦。該條約還對這一類別進行了嚴格限制，以避免出現「我們有一艘戰列艦，但上面有一個二十米長的飛行甲板和一架小飛機，所以它被算作航空母艦」的情況。
在兩次世界大戰之間的時期，有四個半國家試圖發展航空母艦：美、日、英和法。德開始建造自己的「齊柏林伯爵號」，但在第二次世界大戰開始前未能完工。意在戰爭期間才開始從事這種艦船的建造，而蘇則沒有實際建造過，只停留在設計階段。同時，法只建造了一艘航空母艦（「貝阿恩號」），是由「諾曼第」級戰列艦的船體改造而來的，但沒有什麽特別之處，所以我們集中談論前三個國家。
飛行甲板
很容易理解，航空母艦的意義在於能夠起降飛機，而這需要飛行甲板。所以我們從它的末端開始說起。英國人（後來被日和法借鑒）想出了一個辦法，把飛行甲板做成一個小角度的坡道，以此來減緩飛機的速度。這一想法效果不佳，因為飛行員很快就要求將其去除，所以到第二次世界大戰開始時，日本人將甲板改為平直的。同時，甲板前部常常會有一個類似的坡道，用來給飛機「加速」，但這同樣效果不佳。
現在來談談最重要也最有趣的部份：起飛！
既然一個甲板不夠用，那就做兩個吧！由於無法向兩側擴充套件，那就從多層甲板上起飛。如果說英國人只是在Furious（憤怒）號上嘗試了兩層甲板的設計，那麽日本人在他們的赤城號航空母艦（以及幾乎相同的加賀號）上設計了三層飛行甲板，這些艦艇都是由戰列巡洋艦改裝而來的。這種布局理論上允許同時進行飛機的起降，這是當時其他所有船只都無法做到的。
然而，實際上這種設計非常糟糕。首先，它非常低效地利用了空間。其次，它嚴重限制了新飛機的使用，因為新飛機往往更大、更重，需要更長的甲板來起飛。第三，當飛機在下層甲板等待起飛時，通風效果很差。因此，在戰爭爆發前，它們被改造成了更合適的形式。
美國人在此方面相對保守，但在戰爭初期也曾有一些大膽的想法。例如，從機庫甲板側面用彈射器起飛。幸運的是，這些想法並未廣泛套用，盡管早期的埃塞克斯級航空母艦確實裝備了這種系統，但據說從未使用過。
煙囪
同樣顯而易見的是，艦船的煙囪會幹擾降落的飛機。同時，由於飛行甲板的平整，無法像通常那樣在中央安裝煙囪。因此，各國提出了各種解決方案來應對這一問題。
在Argus（百眼巨人）號上，英國人將煙囪盡可能地向後移，並將廢氣分流到船的兩側，使煙囪盡量低，甚至低於飛行甲板。最終結果非常糟糕。底層甲板的廢氣汙染嚴重，煙霧仍然影響飛行甲板的視線，總體效果很差。
日本人和美國人曾一度嘗試使用旋轉煙囪系統。通常情況下，煙囪稍微高出甲板，將煙霧引導離開船只，而在飛機降落時，煙囪會旋轉90°，不再幹擾飛機。日本的第一艘專門建造的航空母艦「鳳翔號」，以及美國的第一艘航空母艦Langley（蘭利）號和第一艘專門建造的航空母艦Ranger（遊騎兵）號都采用了這種系統。
然而，這種系統的效果也不盡如人意。系統工作不如預期，在Langley（蘭利）號上問題不大，但在鳳翔號上，日本人很快就將煙囪固定在「側向」位置，問題就此解決。Ranger（遊騎兵）號則一直保留著旋轉煙囪。
日本人還提出了其他一些方案。在赤城號上，安裝了一個向下彎曲120°的煙囪，以及一個用於加熱鍋爐的「正常」煙囪。但這同樣效果不佳——煙囪設定得太低，以至於在波浪和搖晃中會進水。因此在改造時進行了大振幅的改動，但煙囪仍然過於龐大，為了平衡，上層建築被移到了另一側。這樣赤城號成為了唯一一艘上層建築在左側的航空母艦。
加賀號也經歷了類似的過程。但它的巨大煙囪沿船舷延伸，後來被切除，換成了一個向下彎曲但高於水面的較小煙囪。
攔阻裝置
同樣顯而易見的是，要建造一艘足夠大的船以確保飛機安全降落是相當困難的。因此，需要額外的手段來減速飛機，而不是僅靠飛機自身的減速。於是出現了繩索和攔阻裝置系統，這些系統用於阻止飛機繼續前進。英國人發明了一套縱向繩索和錨的系統，但在戰爭初期，他們看到了美國的橫向繩索系統，並將其引入自己的艦艇上。實際上，這種系統至今仍在使用，基本概念幾乎沒有改變。
火炮
在20世紀20年代，人們對航空母艦在戰場上的作用進行了大量討論。當時認為，航空母艦可能需要對抗小型艦艇，甚至彼此進行炮戰。雖然很快就放棄了在甲板上安裝魚雷發射裝置的想法，但有時會在航空母艦上安裝大炮。戰列艦上原計劃安裝的140-150公釐的艦炮在某些情況下被「繼承」到了航空母艦上。但這還不是全部：美國和日本都在他們的航空母艦上安裝了200公釐的火炮，這可不是開玩笑。美國的列克星敦級航空母艦安裝了四座雙聯裝炮塔，而日本的赤城號和加賀號也配備了類似的火炮，雖然配置相當奇怪。
到戰爭時，這一趨勢基本消失了。日本幹脆拆除了這些火炮（雖然下方的炮廓仍然保留），而美國則將其替換為127公釐的通用火炮。因此，航空母艦之間並未爆發炮戰。實際上，航空母艦的火炮除了用於防空外，幾乎只用於偶爾的沿岸轟炸，而不是對抗其他艦艇。盡管在理論上，列克星敦級航空母艦憑借其炮火、裝甲和航速，完全可以對抗幾艘輕巡洋艦。
還需註意飛行甲板的結構。在許多航空母艦上，飛行甲板是加裝在艦體之上的，這種設計雖然簡單，但效率不高。更好的方法是將飛行甲板直接融入到艦體結構中，英國人從第二艘航空母艦開始就采用了這種設計。美國的列克星敦級航空母艦也采用了這種設計，但隨後直到戰爭結束，他們仍然采用較為簡單的設計，即使是在巨大的「中途島」級航空母艦上。日本人則是在戰爭過程中才開始采用一體化甲板的設計。雖然這並沒有幫助他們贏得戰爭，但他們的最後一艘航空母艦確實具有相當先進的設計。可惜的是，這艘艦在平地上就爆炸了。
此外，還有幾件在兩次大戰之間沒有完善的東西。首先是升降機，即將飛機在甲板和機庫之間移動的裝置。有時，升降機的數量是復數的，這會帶來額外的問題。早期的升降機位於甲板中央，通常是方形（有時是T形）的截面，大小與飛機相當。這種設計的問題在於：如果設計一種更大的飛機，它可能無法適應升降機的尺寸，需要重新設計半艘船。到二戰末期，美國人想出了在甲板（和機庫）邊緣設計升降機的方法，這樣就不太會限制升降機上升降物體的尺寸。
其次是斜角飛行甲板。這種設計理論上可以在不需要多層甲板的情況下同時起降飛機，並顯著提高降落的安全性。英國人在二戰結束時想出了這個主意，但實際套用是在戰後。
今天看來，有些設計可能顯得可笑和滑稽，但在一百年前，人們並不清楚如何正確地設計這些東西。因此，設計師和海軍將領們在早期探索中經歷了大量的試驗和錯誤。
然而，英國人幾乎從一開始就直覺地做對了。HMS Eagle（鷹）號是第二艘英國航空母艦，由一艘未完工的智利戰列艦改建而成。在這艘船上，英國人發明了島式上層建築，這使得觀察甲板上的情況成為可能，並將煙囪整合到其中，不再妨礙操作。此外，觀察哨被移到上層，從而擴大了視距和雷達覆蓋範圍。艦上沒有不明確的武器和大量令人困惑的甲板。雖然有些小問題，但即使是今天的航空母艦，也與1918年的這艘船非常相似。更重要的是，這並非免洗的經驗，同樣的特點也套用在了第一艘專門建造的英國航空母艦HMS Hermes（競技神）號上，該艦在一年後下水。
