Aan het begin van de Tweede Wereldoorlog werd het vliegdekschip het belangrijkste instrument voor het leveren van zeemacht. De reden hiervoor was het bereik: vliegtuigen konden een gezamenlijke aanval uitvoeren op 200 mijl of meer, terwijl slagschepen dit slechts konden op 20 mijl of minder. De belangrijkste tactische vraag tijdens de overgang in de jaren ’20 en ’30 was of vliegtuigen genoeg verwoesting konden aanrichten om het slagschip te verdringen. In de jaren ’30 hadden sceptici gelijk dat vliegtuigen dat niet konden. Maar aan het eind van dat decennium droegen de motoren voldoende lading, waren de ontwerpen van duikbommenwerpers en torpedovliegtuigen volwassen geworden, waren de vliegdekschepen opgewassen tegen hun taak en was de tactiek van de aanval goed geoefend. Amerikaanse en Japanse marinevliegers waren gangmakers in deze ontwikkelingen.
Er was ook een ondergeschikte tactische vraag: kon de vijand worden gevonden aan de uiterste grenzen van het bereik van vliegtuigen? Het vermogen om vaste doelen als het Panamakanaal of Pearl Harbor aan te vallen, en daarbij een verrassing te bewerkstelligen, was ruimschoots aangetoond in zowel marineoefeningen als in de strijd, maar schepen op zee vinden, rapporteren, en insluiten was een grotere uitdaging. Zonder afbreuk te doen aan de moed en vaardigheid van vliegeniers, kan worden gezegd dat effectieve verkenning het dominante tactische probleem van de oorlogsvoering op vliegdekschepen was en de grootste invloed had op de uitkomsten van de cruciale gevechten op vliegdekschepen in het Pacific Theatre in 1942: de Koraalzee (4-8 mei), Midway (3-6 juni), de Oostelijke Solomons (23-25 augustus), en de Santa Cruz eilanden (26 oktober). In deze gelijk opgaande gevechten was de kwaliteit van de Amerikaanse en Japanse vliegeniers en hun vliegtuigen vrijwel gelijk. Wanneer de Verenigde Staten wonnen, deden zij dit door superieure verkenning en screening, in grote mate te danken aan lucht-zoekradar en aan het voordeel dat zij de Japanse code hadden gebroken.
De commando- en controlestructuur die door de Amerikaanse marine tijdens de oorlog werd gepolijst was het derde vitale onderdeel, na verkenning en het leveren van vuurkracht. De tastbare manifestatie van moderne C2 was het Combat Information Center, dat radarinformatie en spraakradiocommunicatie centraliseerde. Tegen 1944 was de tactische doctrine van het coördineren van jachtluchtverdediging, samen met de nu veel versterkte luchtafweer op schepen van de vloot, zo effectief dat in de Slag in de Filippijnse Zee (19-21 juni 1944) meer dan 90 procent van 450 Japanse vliegtuigen werden weggevaagd in een vergeefse aanval op Admiraal Raymond Spruance’s 5e Vloot.
De nieuwe tactische formatie was cirkelvormig, met vliegdekschepen in het centrum verdedigd door een luchtafweer- en onderzeebootscherm bestaande uit hun eigen vliegtuigen plus slagschepen, kruisers en torpedobootjagers. Voor offensieve doeleinden maakte een cirkel een snelle gelijktijdige draai door alle schepen in een taakgroep mogelijk om vliegtuigen te lanceren en te bergen. Voor de luchtafweer werd de cirkel in diameter zo klein mogelijk gehouden, zodat elk schermend schip, door zichzelf te verdedigen, zijn buurman hielp verdedigen.
Het nieuwe gevechtsparadigma vroeg om een puls gevechtskracht die in een schokaanval door een of meer luchtvleugels moest worden afgegeven. Ondanks alle intenties werden luchtaanvallen op gealarmeerde verdedigingslinies echter zelden zo compact uitgevoerd als was geoefend, noch waren ze tactisch zo doorslaggevend als marineluchtvaartdeskundigen hadden verwacht. In de vijf grote gevechten met vliegdekschepen schakelde een aanvallende luchtmacht gemiddeld slechts één vijandelijk vliegdekschip uit. (Strategisch gezien was dit gemiddelde, samen met verliezen van vliegtuigen van ongeveer 50 procent per slag, genoeg om het patroon van de oorlog in de Pacific te bepalen). Omdat het meer dan twee uur duurde om een luchtaanval te lanceren, te bundelen en af te leveren, was het moeilijk om aan te vallen voordat een vijandelijke tegenaanval in de lucht was. Succesvolle commandovoering op zee hing als nooit tevoren af van effectieve verkenning en communicatie, want om een beslissende slag te winnen, zowel in de Tweede Wereldoorlog als in de hele marinegeschiedenis, was het noodzakelijk om eerst effectief aan te vallen.
Hoe machtig het ook was, de op vliegdekschepen gebaseerde luchtmacht beheerste de zeeën ’s nachts niet. Met enig succes buitten de Duitse kwaliteitsschepen de uren van duisternis uit, vooral in de wintermaanden en in de noordelijke wateren. In de bitter omstreden campagne om Guadalcanal in de herfst van 1942, heersten de kanonnen ’s nachts en bijna sloeg de balans door in het voordeel van Japan. In de verwachting dat zij in de minderheid zouden zijn als gevolg van het Vijfmogendhedenverdrag inzake de beperking van het aantal zeemachten van 1922, had de Japanse Keizerlijke Marine ijverig nachtelijke tactieken beoefend om, zoals zij veronderstelden, de Amerikaanse gevechtslinie te verkleinen tijdens haar langzame opmars naar het westen over de Stille Oceaan. Na de ontwikkeling van de weergaloze Long Lance torpedo, installeerden zij deze op grote schaal in lichte kruisers en torpedojagers en ontwikkelden tactieken om een spervuur van lange-afstandswapens in de richting van de vijandelijke linie te slingeren – en er tegelijkertijd voor te zorgen de stralen van hun eigen schepen niet bloot te stellen aan een tegenaanval. De standaard Amerikaanse doctrine daarentegen riep op tot gevechten in colonne, met kanonnen als het voornaamste wapen; de voordelen die de Amerikanen ’s nachts uit de superieure radar hadden moeten halen, werden grotendeels verkwanseld. Tussen augustus 1942 en juli 1943, in de kruiser-vernietiger gevechten bij Savo Island, Cape Esperance, Tassafaronga, Kula Gulf, en Kolombangara, overheerste de Japanse nachttactiek. Pas halverwege 1943, met tactieken die werden toegeschreven aan kapitein (later admiraal) Arleigh Burke en die het voordeel van de radar ten volle benutten, herstelde de Amerikaanse marine het evenwicht.
Nog steeds waren marineluchtvaartuigen de wapens die de doorslag gaven. Hoewel de duels van de grote vliegdekschepen meer aandacht kregen, waren luchtaanvallen van zee naar kust net zo cruciaal voor het veiligstellen van de controle over de zeeën. De aanvallen van de Britten bij Taranto in Italië (11 november 1940), van de Japanners bij Pearl Harbor (7 december 1941), en van de Amerikanen in de Stille Zuidzee bij Rabaul (5 en 11 november 1943) en Truk (17-18 februari 1944) waren voor dat doel net zo belangrijk als de sensationelere vlootgevechten.
Ook de Amerikaanse 3e en 5e vloot, 27 snelle vliegdekschepen sterk, voerden in 1944 en 1945 met succes oorlog tegen hele complexen van vliegvelden in Formosa (nu Taiwan), de Filippijnen, en Japan zelf. Een traditionele tactische stelregel, “Schepen vechten niet tegen forten,” werd voor de duur van de oorlog opgeschort.
In de slotdagen van de oorlog in de Pacific diende de Slag om Okinawa om de aard van toekomstige gevechten op zee aan te geven. Tegen die tijd had de Amerikaanse marine de Japanse marine tot machteloosheid teruggebracht, en bemande vliegtuigen konden niet doordringen tot de zekere Amerikaanse verdediging. Niettemin verloor de Amerikaanse marine tijdens de drie maanden durende veldtocht om Okinawa (april-juni 1945) 26 schepen en liep 164 andere schade op – ditmaal door Japanse kamikazes (zelfmoordpiloten) die vanaf vliegvelden in Japan vlogen. De piloten die deze eenrichtingsmissies vlogen, leverden in feite menselijke geleide raketten af. Kamikazes toonden aan dat raketten, bij voldoende gelegenheid, door anders ondoordringbare verdedigingslinies konden komen. De raketgeleidingstechnologie die aan het eind van de oorlog in Europa werd gebruikt, wees erop dat raketten de kamikazes van de toekomst zouden worden. En de atoombom bood de lelijke dreiging van “één treffer, één dode” op zee.