Früh im Zweiten Weltkrieg wurde der Flugzeugträger das primäre Instrument zur Bereitstellung von Seekampfkraft. Der Grund dafür war die Reichweite: Flugzeuge konnten einen konzertierten Angriff auf 200 Meilen oder mehr durchführen, während Schlachtschiffe dies nur auf 20 Meilen oder weniger tun konnten. Die wichtigste taktische Frage während des Übergangs in den 1920er und 30er Jahren war, ob Flugzeuge genug Zerstörung anrichten konnten, um das Schlachtschiff zu verdrängen. Bis in die 1930er Jahre hinein hatten die Skeptiker Recht, dass Flugzeuge das nicht konnten. Doch gegen Ende des Jahrzehnts waren die Triebwerke mit ausreichender Nutzlast ausgestattet, die Konstruktionen von Sturzkampfbombern und Torpedoflugzeugen waren ausgereift, die Flugzeugträger und die damit verbundenen Einrichtungen zur Handhabung auf dem Flugdeck waren ihren Aufgaben gewachsen, und die Angriffstaktik war gut geübt. Die US-amerikanischen und japanischen Marineflieger waren Schrittmacher dieser Entwicklungen.
Es gab auch eine untergeordnete taktische Frage: Konnte der Feind an den äußeren Grenzen der Reichweite der Flugzeuge gefunden werden? Die Fähigkeit, feste Ziele wie den Panamakanal oder Pearl Harbor anzugreifen und dabei einen Überraschungseffekt zu erzielen, war sowohl in Marineübungen als auch in Gefechten hinreichend demonstriert worden, aber das Auffinden, Melden und Schließen von Schiffen auf See war eine größere Herausforderung. Ohne den Mut und die Fähigkeiten der Flieger zu schmälern, kann man sagen, dass effektives Aufklären das dominierende taktische Problem der Trägerkriegsführung war und den größten Einfluss auf die Ergebnisse der entscheidenden Trägerschlachten im Pazifik 1942 hatte: Coral Sea (4.-8. Mai), Midway (3.-6. Juni), die östlichen Salomonen (23.-25. August) und die Santa-Cruz-Inseln (26. Oktober). In diesen eng beieinander liegenden Schlachten war die Qualität der amerikanischen und japanischen Flieger und ihrer Flugzeuge praktisch gleichwertig. Wenn die Vereinigten Staaten siegten, dann durch überlegene Aufklärung und Abschirmung, was zu einem großen Teil dem Luftaufklärungsradar und dem Vorteil, den japanischen Code geknackt zu haben, zu verdanken war.
Die von der U.S. Navy während des Krieges ausgefeilte Kommando- und Kontrollstruktur war nach der Aufklärung und der Bereitstellung von Feuerkraft die dritte entscheidende Komponente. Die greifbare Manifestation des modernen C2 war das Combat Information Center, das die Radarinformationen und den Sprechfunkverkehr zentralisierte. 1944 war die taktische Doktrin der koordinierten Jäger-Luftabwehr zusammen mit der nun deutlich verstärkten Flugabwehr auf den Schiffen der Flotte so effektiv, dass in der Schlacht auf den Philippinen (19.-21. Juni 1944) mehr als 90 Prozent der 450 japanischen Flugzeuge bei einem erfolglosen Angriff auf die 5. Flotte von Admiral Raymond Spruance ausgelöscht wurden.
Die neue taktische Formation war kreisförmig, mit Flugzeugträgern in der Mitte, die von einem Flugabwehr- und U-Boot-Schirm verteidigt wurden, der aus eigenen Flugzeugen sowie Schlachtschiffen, Kreuzern und Zerstörern bestand. Zu offensiven Zwecken ermöglichte ein Kreis eine schnelle gleichzeitige Wende aller Schiffe einer Einsatzgruppe, um Flugzeuge zu starten und zu bergen. Für die Flugabwehr wurde der Kreis im Durchmesser so eng wie möglich geschrumpft, so dass jedes abschirmende Schiff, indem es sich selbst verteidigte, half, seinen Nachbarn zu verteidigen.
Das neue Gefechtsparadigma verlangte einen Impuls an Kampfkraft, der in einem Schockangriff von einem oder mehreren Luftgeschwadern abgegeben werden sollte. Trotz aller Absichten wurden Luftangriffe gegen alarmierte Verteidigungsanlagen jedoch selten so kompakt durchgeführt wie geübt, und sie waren auch taktisch nicht so entscheidend, wie die Marineflieger erwartet hatten. In den fünf großen Trägerschlachten schaltete ein angreifendes Luftgeschwader im Durchschnitt nur einen feindlichen Träger aus. (Strategisch betrachtet reichte dieser Durchschnitt zusammen mit Flugzeugverlusten von etwa 50 Prozent pro Schlacht aus, um den Verlauf des Pazifikkriegs zu bestimmen.) Da es mehr als zwei Stunden dauerte, einen Luftangriff zu starten, einzuleiten und auszuführen, war es schwierig, anzugreifen, bevor ein feindlicher Gegenangriff in der Luft war. Erfolgreiches Kommando auf See hing wie nie zuvor von effektiver Aufklärung und Kommunikation ab, denn um eine Entscheidungsschlacht zu gewinnen, war es im Zweiten Weltkrieg wie in der gesamten Marinegeschichte notwendig, zuerst effektiv anzugreifen.
Die trägergestützte Luftmacht, so dominant sie auch war, kontrollierte die Meere bei Nacht nicht. Mit mäßigem Erfolg nutzten die hochwertigen deutschen Schiffe die Stunden der Dunkelheit aus, besonders in den Wintermonaten und in nördlichen Gewässern. Im erbittert umkämpften Feldzug um Guadalcanal im Herbst 1942 herrschten nachts die Geschütze vor und hätten fast die Entscheidung zugunsten Japans gebracht. In der Erwartung, aufgrund des Fünf-Mächte-Vertrags zur Begrenzung der Seeschifffahrt von 1922 zahlenmäßig unterlegen zu sein, hatte die kaiserliche japanische Marine eifrig Nachttaktiken geübt, um, wie sie annahm, die US-Kampflinie während ihres langsamen Marsches nach Westen über den Pazifik zu zermürben. Nachdem sie den unvergleichlichen Long Lance-Torpedo entwickelt hatten, setzten sie ihn großzügig in leichten Kreuzern und Zerstörern ein und entwickelten eine Taktik, die ein Sperrfeuer der Langstreckenwaffen in Richtung der feindlichen Linie schleuderte – wobei sie gleichzeitig darauf achteten, die Balken ihrer eigenen Schiffe nicht einem Gegenschlag auszusetzen. Die Standarddoktrin der USA sah dagegen den Kampf in Kolonnen vor, wobei die Geschütze als Hauptwaffe eingesetzt wurden; die Vorteile, die den Amerikanern bei Nacht durch das überlegene Radar hätten entstehen sollen, wurden weitgehend verspielt. Zwischen August 1942 und Juli 1943, in den Kreuzer-Zerstörer-Schlachten von Savo Island, Cape Esperance, Tassafaronga, Kula Gulf und Kolombangara, setzte sich die japanische Nachttaktik durch. Erst Mitte 1943, mit einer Taktik, die Captain (später Admiral) Arleigh Burke zugeschrieben wird und die den Radarvorteil voll ausnutzte, stellte die U.S. Navy das Gleichgewicht wieder her.
Noch immer waren Marineflugzeuge die Waffen der Entscheidung. Obwohl die Duelle der großen Trägerflotten mehr Aufmerksamkeit erhielten, waren Luftangriffe von See zu Land ebenso entscheidend für die Sicherung der Kontrolle über die Meere. Die Angriffe der Briten bei Taranto in Italien (11. November 1940), der Japaner bei Pearl Harbor (7. Dezember 1941) und der Amerikaner im Südpazifik bei Rabaul (5. und 11. November 1943) und Truk (17. und 18. Februar 1944) waren für dieses Ziel ebenso wichtig wie die aufsehenerregenden Flottengefechte.
Auch die 3. und 5. US-Flotte, 27 schnelle Träger stark, führten 1944 und 1945 erfolgreich Krieg gegen ganze Komplexe von Flugplätzen in Formosa (heute Taiwan), den Philippinen und Japan selbst. Eine traditionelle taktische Maxime, „Schiffe kämpfen nicht gegen Festungen“, wurde für die Dauer des Krieges außer Kraft gesetzt.
In den letzten Tagen des Krieges im Pazifik diente die Schlacht von Okinawa dazu, die Art des zukünftigen Kampfes auf See zu zeigen. Zu diesem Zeitpunkt hatte die U.S. Navy die japanische Marine bis zur Ohnmacht reduziert, und bemannte Flugzeuge konnten die sichere amerikanische Verteidigung nicht durchdringen. Trotzdem verlor die U.S. Navy während der dreimonatigen Kampagne um Okinawa (April-Juni 1945) 26 Schiffe und beschädigte 164 weitere – diesmal durch japanische Kamikazes (Selbstmordpiloten), die von Flugplätzen in Japan aus flogen. Die Piloten, die diese Einwegmissionen flogen, lieferten in der Tat menschliche Lenkraketen ab. Die Kamikazes zeigten, dass Raketen bei ausreichender Gelegenheit durch ansonsten undurchdringliche Verteidigungsanlagen gelangen konnten. Die in den späten Phasen des Krieges in Europa gezeigte Technologie zur Lenkung von Raketen deutete darauf hin, dass Raketen die Kamikazes der Zukunft sein würden. Und die Atombombe bot die hässliche Bedrohung von „one hit, one kill“ auf See.