总述
云龙级是日本海军最后建造的快速舰队航母，但主要设计目标是用来攻击美国的护航舰队而非作战舰队，通常和重巡洋舰队一起使用。
1941年，日美关系持续恶化，日本海军为对抗美国太平洋舰队而筹备的战时紧急建造计划（简称“急”计划）中，加入了云龙级航空母舰。因属紧急建造的舰种，几乎没有新增任何设计而直接使用稍稍修正的“飞龙型”设计图。
原计划建造15艘，因战局恶化导致资源和生产力不足，只有三艘（云龙、天城、葛城）完工，在建的三艘（笠置、阿苏、生驹）被暂停建造，战后分别解体。
其中天城和笠置使用重巡最上级的主机，葛城和阿苏则使用两艘阳炎级驱逐舰的主机，所以比前几艘的速度慢，阿苏以下各舰和前几艘都有些不同，云龙级如果仔细区分可能就不只有2-3种等级了。
舰体结构
在设计上，云龙级基本上沿用飞龙级的蓝图，不过舰桥的位置与形状有所变化。鉴于飞龙级的舰桥在左舷中部而引起湍流的情况，云龙级将舰桥设在右舷前部，舰桥之后紧接着是侧向烟囱。
舰桥包括飞行田板一层在内共4层（飞龙型为5层），其各层配置情况如下：
最上层是露天甲板。从飞行甲板到顶部甲板为6.9米，四周围以薄钢板。这里设有防空指挥所，装备有12厘米和8厘米双筒望远镜，以进行对空对海观察。
防空指挥所稍前是操舰指挥所；稍后是雷达警戒指挥所，在圆筒状的雷达室上面架设有雷达天线。防空指挥所的下面是罗经舰桥，比飞行甲板高4.6米。
在该层甲板上，前面是罗经舰桥，后面是传令所，最后端是露天部分，设有舰载机起降指挥所。该层舰桥的两舷侧，各有一部红外线敌我识别器。
再下面是下部甲板舰桥，高出飞行甲板2.3米，其前后向外伸出部分均遮盖。此层舰桥设有操舵室、作战室兼海图室、舰桥配线室、中波测定室和飞行员待机室。左右两肤侧装有94式高炮及60厘米信号灯。
此外，在首伸的突出部位装有25毫米机关炮、雷达天线、测距仪和探照灯等，在后伸的突出部位装有25毫米单管机关炮和信号灯等。
舰首为双曲线状，适航性能良好。舰首干舷9米，比前、型航母的干舷高出不少。日海军当局接受第4舰队事件的教训，在建造中加强了舰体结构。所谓第4舰队事件发生在1935年9月26日。演习时，该舰队在岩手县以东250海里处遭暴风（风速；50米/秒）的袭击，有多艘大、中型舰艇受重创，54人死亡。有鉴于暴风造成的惨重损失，日海军重视了舰体结构的强度，新造航母最上一层甲板一直延伸到舰首，除甲板的钢板增厚外，船体肋骨的间距，前后端600毫米，中部1200毫米，从而使整个舰体，尤其舰首尾的结构得到加强。
舰首分6层甲板：最上层甲板、上甲板、中甲板、下甲板、最下层甲板和船舱甲板。在这些甲板上分布着舰员舱室、军言舱室、仓库、油舱和锚链舱等。舰尾是仿效飞龙级的，后部干舷颇高，目的是提高适航性能。舵是采用苍龙型的，由中央部支持约半衡舵，向外侧倾斜。
飞行甲板的大小与前型航母的一样，长216.9米，最大宽度27米，从吃水线到飞行甲板2.7米。飞行甲板前后各装有升降机一部（比飞龙级少一部中升降机），均大型化（14米×14米），以适应不断增大的新式舰载机的需要。装备了三式10型油压式着舰拦阻装置，共4部，12条横索。
最大拦阻距离45米，最大减速度2.5G（过载），最大拦阻速度40米/秒，最大飞行重量6吨。此外还装备三式10型油压式滑跑拦阻装置3部。最大拦阻距离12米，最大减速度4.5G，最大拦阻速度23米/秒，最大飞行重量6吨。
此外，飞行甲板上有前后2部升降式扬弹筒。前部为大型，主要用来输送鱼雷及航弹；后部为较小，主要用来输送航弹。全舰共装有800公斤航弹72枚，250公斤航弹288枚，60公斤航弹456攻，91式改六型鱼雷36条（可同时调试鱼雷6条）。
计划搭载的舰载机为零式战斗机15架，97式攻击机20架，99式轰炸机30架，共65架。因机库收容不下这么多飞机，便决定将其中11架系留在飞行甲板上。云龙级还接受海战的经验教训，改善机库的防火与通风条件。
机库分上下两层，上层分4个区，下层3个区，上下两层每隔3米设有一个灭火喷射头。机库内侧壁上配置了泡沫式灭火装置。为防止因汽油或瓦斯外泄而引起的火灾，改善了机库内的通风换气条件。以往航母的通风换气时间为10～15分钟，该级舰仅需半分钟。
此外在航行中，还能从舰外吸进空气，机库前后端均有通气。升降机的开放也可进气，改进了与外界进行空气交换的条件。
各舰战史
“云龙”号，1942年8月1日在横滨海军造船厂开工建造，1943年9月25日下水，1944年8月6日完工。1944年12月菲律宾战局告急，“云龙”号被指派从事紧急运输任务，于12月18日从吴县军港出发，运送樱花特攻机及陆军部队到马尼拉。19日在上海附近海域被鲑鱼号潜艇用鱼雷击沉，舰上官兵1240人全部阵亡。
“天城”号，1942年10月1日在三菱公司长崎船厂开工建造，1943年10月15日下水，1944年8月10日完工，编入第一航空战队。1945年3月19日于吴县军港遭到空袭，被命中一枚炸弹。7月24日的空袭中再度被命中三枚炸弹而翻覆搁浅在港内。1946年12月被解体。
“葛城”号，1942年12月8日在吴县海军船厂开工建造，1944年1月19日下水，1944年10月15日完工，编入第一航空战队。1945年3月19日、7月24月和7月28日的三次空袭中，“葛城”号先后被直接命中4弹，丧失了机动能力。但“葛城”号仍然是日本投降时现役最大的海军舰船，战后经修复，充当了人员输送舰，接运缴械投降的海外各地的残兵败将，1947年被解体。
“笠置”号，三菱公司长崎船厂建造，1943年4月开工，1945年4月因战局恶化而中止建造工程，战争结束时工程仅达84%，1946年9月被解体。
“阿苏”号，吴县海军船厂建造，1943年6月开工，1944年11月下水后即停工，工程进度约60%，1945年7月日本所谓的本土决战前夕被充作樱花特攻机的靶舰而损坏搁浅，1946年12月被解体。
“生驹”号，神户川崎造船厂建造，1943年7月开工，1944年11月下水后也停工了，进度只达60%，1946年6月被解体。