在年第二次世界大战爆发之前，除了由运煤船改装的训练舰兰利号之外，美国海*账面上拥有2艘列克星敦级、1艘突击者号、3艘约克城级和1艘*蜂号航空母舰，这些战舰大部分已经服役，个别仍在建造中的也已经接近完工。
埃塞克斯级航空母舰两视图相对应的，此时美国海*的主要对手——日本海*账面上除了训练航母凤翔号之外，还拥有1艘赤城号、1艘加贺号、1艘苍龙号、1艘飞龙号和2艘翔鹤级等6艘舰队航母，此外还有一艘龙骧号轻型航母。和美国海*情况类似，翔鹤级航空母舰仍在建造中，但也已经基本成型。
表面上看，美日双方航空母舰的数量相等，质量上也相差无几。但是日本的全部海上力量都集中在太平洋上，而美国海*则需要把力量分散在大西洋和太平洋两个方向上，因此在面对日本海*时，美国的航空母舰部队在数量上处于劣势。
刚刚完工的埃塞克斯号航空母舰虽然美国当时拥有世界上首屈一指的工业实力，但把这种实力发挥出来，转化出实实在在的战舰数量优势还需要时间，此时太平洋上的局势越来越紧张，而美国海*最缺的就是时间。
年6月，在罗斯福总统的全力推动之下，美国国会通过了《舰队扩大法案》和《两洋海*法案》，根据这两份法案，美国将建造13艘新型航空母舰，其中财年编列了11艘的预算资金，财年则编列了2艘的预算资金。
埃塞克斯号航空母舰新型航母以约克城级航空母舰为设计蓝本，最开始和约克城级航空母舰相差无几，不过在该级舰开工之前，经历了多达6次设计调整。调整设计之后的新型航空母舰排水量大幅增加，飞行甲板面积增大，燃油舱室体积扩大，舰体的垂直装甲也有所加强。为了保证加大后的舰体航速不下降，该级舰安装了更强大的动力系统。
年4月28日，新型航空母舰的首舰埃塞克斯号在纽波特纽斯造船公司正式开工建造，该舰还在船台上建造期间，太平洋战争就爆发了。在开战后的9个月时间里，美国海*先后损失了列克星敦号、约克城号、大*蜂号和*蜂号航空母舰，萨拉托加号和企业号也多次被击伤，在太平洋上的可用航母一度只剩下了1艘。
正在离开旧金山的埃塞克斯号航空母舰为了缓解兵力紧张的问题，美国海*三管齐下，一方面抓紧时间修复受损航空母舰，另一方面用9艘在建的克利夫兰级轻巡洋舰舰体改造成独立级轻型航空母舰，但美国海*最重视的还是埃塞克斯级航空母舰的建造工程。
年7月31日，埃塞克斯号航空母舰下水，该舰标准排水量吨，满载排水量吨，舰体全长.79米，宽44.99米，标准吃水深度7米。埃塞克斯号航空母舰的动力系统由8座重油锅炉和4部蒸汽轮机组成，采用4轴推进，主机最大输出功率马力，最高航速32.7节。该舰最多可以搭载吨重油，15节经济航速下续航距离可达海里。
和舰载机合练的埃塞克斯号航空母舰埃塞克斯号航空母舰充分吸取了太平洋战争中历次海空作战的经验，安装了数量众多的防空武器，包括12座双联装毫米高平两用炮，8座四联装40毫米博福斯高射炮，以及46座单管20毫米厄利孔高射炮。在战争中，该舰搭载的中小口径高射炮数量不断增加，到年夏天，舰上的40毫米博福斯高射炮已经增加到了17座，20毫米高射炮增加到了55座。
埃塞克斯号航空母舰的垂直装甲防护水平比以往的美国航母要强很多，该舰舷侧主装甲带装甲厚度毫米。舰上装备的炮塔普遍有装甲防护，双联装毫米炮正面装甲厚度毫米，炮塔侧面和座圈装甲厚度28毫米。埃塞克斯号的飞行甲板依然采用木质结构，但机库甲板敷设有76毫米的装甲，对于航空炸弹有一定防护能力，但这种防护能力比较有限，难以对抗重量较大的炸弹。
埃塞克斯级航空母舰埃塞克斯号航空母舰的机库非常宽敞，飞行甲板上也有比较充裕的空间用来停放战机。正常情况下，该舰可以搭载91架各式战机，还可以搭载9架拆成零件状态的备用机。但在战争期间，各舰搭载的飞机数量多数时候都超过理论上的最大载机量，年夏天时，该舰仅随时可用的战斗机、俯冲轰炸机和鱼雷机就搭载了架。
埃塞克斯号下水后立即开始了舾装工程，在美国海*的一再催促之下，该舰于年12月31日加入美国海*服役，而事实上该舰当时还有一些收尾工程没有完成。年1月起，该舰一边开始测试，一边开始训练，同时舰上还有不少造船厂的工人继续工作。
埃塞克斯号航空母舰年5月，埃塞克斯号航空母舰正式形成战斗力，随后被派往太平洋参战。年8月31日，埃塞克斯号在马库斯岛首次参加战斗，随后又参加了攻击威克岛和拉包尔的战斗。在美*攻击吉尔伯特群岛的舰队中，也能看到埃塞克斯号的身影。
对当时的美国海*来说，埃塞克斯号毫无疑问是胜利的象征，该舰的到来大大增强了美国海*的舰载航空力量，更重要的是，接下来会有类似的同型战舰接二连三的进入美国海*服役，它们将让美国海*具备战略反攻的能力，使美国海*拥有彻底压倒日本海上力量的能力。
停在一起的数艘埃塞克斯级航空母舰进入年，埃塞克斯号先后参加了马里亚纳海战和莱特湾海战。在这一系列海战中，该舰的舰载机部队与友*协同，给日*造成重大杀伤，大大削弱了日本海*的实力。年11月，埃塞克斯号在参与攻击吕宋岛日*的战斗中被一架日*神风特攻飞机撞击，不得不返回美国本土接受维修。
埃塞克斯号航空母舰修复后重新返回前线，不过此时日本海*已经彻底崩溃，海上已经没有什么目标可以攻击了。日本投降后，该舰于年9月3日返回美国本土，随后暂时退出现役。
在荷兰外海的埃塞克斯号航空母舰年， 爆发，埃塞克斯号被重新征召，于年年初完成改装加入现役，随后被派往朝鲜半岛附近海域，参与对朝鲜战场的空中支援任务。年，该舰结束了在朝鲜海域的任务，返回美国本土。在年到年之间，埃塞克斯号多次前往西太平洋巡航。
年起，埃塞克斯号被调往大西洋舰队服役。该舰在大西洋期间多次参加大规模演习，年古巴导弹危机期间还参与了对古巴海域的封锁行动。年，埃塞克斯号在演习中被鹦鹉螺号核潜艇撞坏了舰体，不得不返回船坞接受维修。
在埃塞克斯号做客的阿波罗7号宇航员年10月12日，埃塞克斯号完成了一项特别的任务，这一天，美国登月计划的首艘飞船——阿波罗7号从太空返回，埃塞克斯号负责将其返回舱从海中回收，打捞到飞行甲板上，三名宇航员出舱后在甲板上和舰上官兵合影留念，埃塞克斯号和其全体官兵一起见证了人类的登月计划。
年3月，埃塞克斯号进入波士顿造船厂，随即被编入预备役，年6月30日，埃塞克斯号正式从美国海*退役。