第二次世界大战结束以后，出现了斜角飞行甲板、蒸汽弹射器、助降瞄准镜的设计，这种设计使舰载重型喷气式飞机的使用效率和安全性大大提高。高性能喷气式飞机也由此搭载到现代化的航空母舰上，排水量越来越大，第一艘专为搭载喷气式飞机而建造的航空母舰就是美国福莱斯特级航空母舰。
1961年11月25日，美国建成了“企业号”航空母舰，也是世界上第一条用核动力推动的航空母舰，即核动力航母。航空母舰采用核动力以后，大大提高了其续航能力。核动力燃料更换一次就可以连续航行数十万海里，使航空母舰具备了近乎无限的机动能力，另一方面也消除了常规动力航空母舰大型烟囱对飞行作业的影响。美国海军建造了一系列排水量80000吨的尼米兹级航空母舰。
财力的衰弱致使英国皇家海军无力拥有大型航空母舰，但是英国拥有的无敌级航空母舰很像第二次世界大战中的小型护航航空母舰，采用滑跳甲板，垂直短距起降飞机。在1982年英国、阿根廷的福克兰群岛争端中，英国依靠它在远离本土8000英里的地方取得胜利。前苏联采用的是垂直起降飞机的基辅级航空母舰，被前苏联海军称为“大型反潜巡洋舰”，这种航空母舰装有重型武备。前苏联最终建成的库兹涅佐夫号航空母舰采用滑跳甲板避免了安装复杂的弹射装置。
美国维护其在波斯湾、阿富汗和太平洋地区的利益，依靠的都是它的航空母舰舰队。比如在1991年海湾战争和2003年美军占领伊拉克的过程中，尽管美国在中东没有足够的陆上机场，但依然能够利用其航空母舰战斗群进行主要攻击。到了21世纪初，世界上所有航空母舰约可以装载1250架飞机，其中美国的载机数就超过了1000架。
