發展沿革
研製背景
企業號航空母艦1961年美國海軍第一艘核動力航空母艦企業號（USS Enterprise CVN-65）服役後，由於其造價實在太過驚人，是前一型傳統動力的福萊斯特級航空母艦（Forrestal class）的2.5倍，一度使美國停止繼續建造核動力航空母艦；因此，之後美國海軍建造了三艘傳統動力的小鷹級航空母艦（Kitty Hawk class），以及原本美國海軍希望採用核動力、但被國防部長羅伯特·麥克納馬拉（Robert McNamara）拒絕而改用傳統動力的約翰甘迺迪號（USS John F. Kennedy CVA-67）。
在1963年底否決CVA-67採用核動力的計畫之後，羅伯特·麥克納馬拉進一步質疑美國海軍維持15艘航空母艦的必要性，打算放慢美國海軍訂購新航空母艦的速度（原本從1952財年開始，每財年訂購一艘），使美國海軍攻擊型航空母艦總數隨著第二次世界大戰時代設計的埃塞克斯級（Essex class）的逐步替換而降至9艘。在1965年越南戰爭爆發初期，羅伯特·麥克納馬拉決定在上世紀70年代初將美國海軍現役航空母艦從15艘減至13艘，其中只打算讓美國海軍再建造一艘傳統動力航空母艦（CVA-68）。
計畫定型
尼米茲級航空母艦下水儀式1965年越戰爆發以後，美國國防部與國會才又意識到核動力航空母艦無與倫比的持續作戰能力以及壽命周期成本效益；羅伯特·麥克納馬拉並公開承認基於戰爭經驗，美國國防部發現取得、維持並保護一個地面航空基地所需的成本，與使用航空母艦相當，而航空母艦還有地面基地所無的機動優勢，停留在公海上也相對安全。因此，羅伯特·麥克納馬拉在1966年修改一年前的決定，準許美國海軍保有15艘航空母艦，並從1967財年開始讓美國海軍建造三艘新的核動力航空母艦。至此，美國海軍終於可以建造企業號之後的首艘第二代的核動力航空母艦，成為尼米茲級的首艦尼米茲號（USS Nimitz CVN-68） 。
1975年尼米茲號處女航前兩艘尼米茲級（CVAN-68、69）編列預算時歸類於“攻擊型航空母”，這是依照當時美國海軍的攻擊型航空母艦（CVA）、反潛型（CVS）雙軌制；上個世紀七十年代初期，擔任CVS的二戰時代埃塞克斯級老艦陸續除役，美國海軍遂在1975年6月30日原本CVS的航空反潛單位（含固定翼反潛機與反潛直升機）轉移到CVA上，並統稱為多用途航空母艦（CV）。因此，頭兩艘尼米茲級就改為CVN，後續各艦在編列預算時就已經是CVN。尼米茲級服役後，取代企業號成為全世界現役排水量最大的軍艦。
第一批次
動力設計
尼米茲號線圖在尼米茲級的設計階段，原本打算規劃使用四座功率各45000至50000馬力的A3W反應堆，如進一步提升，就能達到8具A2W的總輸出（每具A2W達35000馬力，八具總出力260000馬力）；依照1967年初美國原子能委員會（AEC）致國防部長羅伯特·麥克納馬拉的備忘錄，企業號八具A2W反應堆初次裝填燃料所需的成本為6400萬美元，而四具A3W則只有一半（3200萬美元）；而A3W每次裝填後的爐心壽命也比A2W增加至少兩倍，理論上可將服役生涯重新裝填燃料的次數減半。
海曼·里科弗,海軍核動力之父基於戰術性能上的考慮，當時主管美國海軍反應堆辦公室（Naval Reactor，NR）的海曼·黎高弗（Hyman Rickover）認為採用四具反應堆是較為安全的設計，萬一一具反應堆發生故障，仍有三具反應堆可用，維持75%的輸出；如果只有兩具反應堆，一但一具反應堆失效，航空母艦的總功率就只剩50%。雖然如此，在羅伯特·麥克納馬拉的堅持下，仍確定尼米茲級使用雙反應堆構型；如此，每具反應堆必須輸出高達130000馬力的功率，才能接近八具A2W的總出力，這對海軍反應堆辦公室以及相關實驗室、廠商而言是巨大的挑戰。
A3W反應堆控制室最後，尼米茲級使用兩具功率各130000馬力的A-4W反應堆，總功率260000馬力，低於企業號和小鷹級的280000馬力，加上尼米茲級的船型比企業號稍寬，導致阻力增加，使得尼米茲級的最高航速降至30到31節，低於先前的企業號（35節）或採用傳統動力的小鷹級、福萊斯特級（約33節），是二次大戰以後美國海軍最慢的航空母艦；然而，由於C-13-1彈射器功率強勁，尼米茲級對於利用全速航行製造甲板風的需要也降低不少，因此最大航速的降低並不影響起飛性能。此外，A4W更換鈾燃料棒的頻率比A2W更低，達到13年，意味著尼米茲級具有更好的壽期成本效益（更換燃料棒是件費時費錢的大工程）。
尼米茲級使用的西屋A4W反應堆由於反應堆數量大幅減少，尼米茲級騰出了更多艦內空間來搭載航空燃油與彈藥，例如JP-5噴氣式發動機用燃料的搭載量從企業號的250萬加侖增為270萬加侖，航空彈藥攜帶量從企業號的1800噸大增至2970噸；整體而言，尼米茲級的整體航空相關容量為1.5萬噸，比企業號增加將近50%，比小鷹級增加將近80%。因此，尼米茲級的設計雖然稍微犧牲了航速，但整個航空作業能量提高不少，堪稱十分成功的設計。為了預防核推進系統失效，尼米茲級四個大軸各配備一個功率8000KW的柴油機當作應急主機。
飛行甲板
尼米茲號的飛行甲板尼米茲級的飛行甲板與後期型小鷹級航空母艦甘迺迪號（USS J.F.Kennedy CV-67）相同。斜角飛行甲板長238m，斜角甲板與艦體中心線夾角9.5度 ，比先前幾型美國航空母艦稍低，理論上能讓艦首進行起飛作業的同時，由斜角甲板區進行降落回收（不過並不實用）；全艦配置四具C-13-1蒸汽彈射器 以及由四組攔阻索構成的MK-7飛機降落攔截系統（為了節省預算，尼米茲級沒有使用企業號的最新型MK-7-3攔阻索系統），以及四個長21.3m、寬15.8m、表面積374平方米、自重105噸、載重47噸的大型側舷升降機 ，其表面材料是鋼板復蓋鋁合金，採用焊接成形。
尼米茲號斜角甲板彈射一架F/A-18相較於先前甘迺迪號航空母艦採用三具標準型C-13與一具加長型的C-13-1，尼米茲級則在武器局（BuWeps）的堅持下，四個彈射器都使用低蒸汽壓力並附帶蒸汽回收器的加長型C-13-1彈射器 ，蒸汽壓力大幅降至520psi（前兩艘小鷹級與企業號的標準型C-13蒸汽壓力為900至1000psi），這是由於採用兩具A4W反應堆的尼米茲級總輸出功率遜於先前的企業號和小鷹級，降低彈射器的蒸汽壓力較能匹配；由於軌道行程增長，尼米茲級的低壓版C-13-1的彈射性能仍優於先前幾型航空母艦的高壓版標準型C-13，僅略遜於CV-66、67的高壓版C-13-1，而降低蒸汽壓則能使系統壽命和可靠度增加。
尼米茲級的C-13-1的軌道總長度為99.01m，最大彈射行程為94.49m（309尺8英寸），往復行程為95.97m，能讓34噸重的大型飛機加速至185節的升空速度，足以讓F-14戰鬥機與E-2空中預警機起飛。 四具蒸汽彈射器使每次彈射能讓四架飛機整備就位，並在30秒內將四架飛機輪流彈射升空；在作戰條件下，理論上四具彈射器能以平均每分鐘2架的速率將所有艦載機彈射升空，不過由於蒸汽彈射器會消耗推進系統產生的蒸汽，當尼米茲級以30節速率開始彈射，連續高速彈射8架飛機之後航速會降至22節，必須暫停彈射作業等待鍋爐蒸汽壓力恢復再繼續彈射。
船電武裝
羅斯福號艦島前兩艘尼米茲級配備三套BPDMS系統 ，每套由一個MK-25八聯裝防空飛彈發射器以及一個由人工操作的MK-71雷達/光學瞄準平台控制構成；後續艦則改用三套改良型點防禦飛彈系統（IPDMS），包含MK-91火控雷達與MK-29輕量化八聯裝發射器，此外並加裝四門MK-15 CIWS。前兩艘尼米茲級在翻修時也換裝了IPDMS、MK-15與MK-91，但MK-15隻裝三具。尼米茲級都裝設完整的海軍戰術資料系統（Naval Tactical Data System，NTDS）以及反潛目標鑑定分析中心（Anti-Submarine Classification and Analysis Center， ASCAC）。
反潛目標鑑定分析中心可迅速讓航空母艦本身、反潛護航空母艦艇與護航空母艦隊快速分享統整彼此獲得的資料。 偵測方面，尼米茲級艦橋頂部設有一座AN/SPS-48E三維對空搜尋雷達，艦島後方設有一座獨立桅桿，頂部裝置一座AN/SPS-49長程對空搜尋雷達（之前企業號將AN/SPS-48與AN/SPS-49都設定在艦島上，SPS-48在前，SPS-49在後），主桅桿頂部設有一座AN/SPQ-9A追蹤雷達。
出擊效率
尼米茲級能在開戰首日上半天出動120架次，在開戰前四天保持每日230架次的出勤率；以上數字系以兩波機隊間隔90分鐘、作戰半徑為200海里以內為準；然而如果進行遠距離攻擊或戰鬥巡邏，由於裝彈量與加油量增加，作業時間延長，因此實際出動架次將低於這個數字。在1997年，尼米茲號曾在一次演習中達成四天內出動771架次、平均每日出動193架次的成績。在後冷戰時代的實際任務中，尼米茲級平均每日能出動100至140架次的空中兵力，相當於許多中小型國家空軍每日能出動的架次。在2002年阿富汗戰爭中，參戰的尼米茲級平均出動率約為每日90~100架次，2003年攻打伊拉克戰爭則是平均每日120~130架次。
隨著美軍制導武器日益精進普及，海軍航空隊每架攻擊機的攻擊效率都大幅增加。在1989年時，一艘美國航空母艦的艦載機聯隊一天能攻擊162個瞄準點，當時A-7攻擊機每次能攻擊一個瞄準點；在2001年時，一個美國航空母艦戰鬥攻擊機聯隊每日能攻擊683個瞄準點，2002年阿富汗戰爭時，美國海軍航空隊F/A-18C戰鬥攻擊機平均每次出擊能攻擊2個瞄準點。在2010年時，每個航空母艦艦載機連隊每日能攻擊1080~1200個瞄準點，每架F/A-18C/E每次出擊能攻擊四個瞄準點。
損管防護
尼米茲級非常重視防護與損管能力，甲板與艦體採用高強度高張力鋼板以提升存活率，從艦底到飛行甲板都採用雙層艦殼，內、外層艦殼之間以X型構造連結，外層艦殼與艦殼間的X型構造能吸收敵方武器命中時造成的衝擊能量，降低對艦體內部的破壞。內層艦殼在重要艙室部位設有76~127mm不等的鋼質裝甲，並構成一個完整的箱型結構，艦體劃分了兩千多個水密艙區，艦內總共設有23道橫向水密隔艙壁與10道防火隔艙壁，水線以下有4道縱向防雷艙壁，並大量裝備先進滅火系統。尼米茲級維持與過去美國航空母艦相同的兩個主彈藥庫設計，不過兩個彈藥庫都遠離主機艙區。
此外，過去美國在二次大戰後建造的航空母艦的機庫以一道位於中央的防火艙壁分隔為前、後兩區，而尼米茲級則恢復二次大戰時代美國航空母艦使用兩道防火艙壁將機庫分為三個隔間的設計，如此不僅能提供更好的抗損性能，而且也能強化對飛行甲板的支撐。綜觀以上，尼米茲級的防護設計相當優越，抵抗戰損的能力比二次大戰的美國主力航空母艦埃塞克斯級（Essex class）高出三倍以上。
第二批次
發展沿革
1978年，主管美國海軍核動力系統的海曼·黎高弗以及海軍航空派運作其國會支持者運作之下，美國國會提出在1979財年訂購第四艘尼米茲級（CVN-71），最後由於無法跨越國會席次2/3的門檻而遭到卡特總統否決。到了1979年，由於伊朗人質危機爆發，核動力航空母艦能長時間維持在海外部署、發揮強大戰力的優勢展現無疑，因此美國國會再度於1980財年的國防預算中提出建造CVN-71時，卡特總統已經無法運用總統否決權推翻，只好照國會要求編列，成為羅斯福號（USS Theodore Roosevelt CVN-71），也是第二批尼米茲級之首。1980年亟欲重振軍威的里根上台後，為了達成其提出的“海軍艦艇600艘”之目標，在其任內大舉建造尼米茲級航空母艦，在1982年一舉訂購二艘（CVN-72、73）。
設計改良
第二批尼米茲級在設計上做了不少改良，包括採用模組化建造以降低成本、在側舷增加了63.5m米厚功凱夫勒裝甲、加裝箱型掩體來保護彈藥庫與機艙、爐心壽命由原本13年提高為15年、取消飛行甲板前方的鋼纜回收器（因為老一代的大型艦載機F-14已經除役）等，滿載排水量增至97000噸；日後第一批尼米茲級在回廠翻修時也追加了上述改良工程，並陸續拆除鋼纜回收器。在1986年，老羅斯福號加裝了ACDSBlock 0戰鬥系統，這是NTDS海軍戰術資料系統的全面升級重建版本。
後續建造的尼米茲級的防護能力不斷加碼，從五號艦林肯號（CVN-72，1989年服役）之後的本級艦進一步強化艦面飛行甲板下一層的甲板，滿載排水量增至102000噸，成為全世界第一艘排水量突破10萬噸大關的航空母艦，從六號艦華盛頓號（USS Washington CVN-73）起又在艦島追加破片防護裝甲。不同於前四艘尼米茲級是單獨訂購，第五、第六艘尼米茲級是在1982年12月27日一起訂購，這是因為同時間的大量採購能壓低單位成本，較長時間個別採購相同數量更為划算。
隨后里根總統在1988年6月30日一起第七、第八艘尼米茲級（CVN-74、75），這是美國海軍在冷戰結束前訂購的最後兩艘尼米茲級。這兩艘尼米茲級改用更新型的燃料棒，每次更換的持續運作時間高達23年，能縮減服役壽期更換燃料棒的次數約一半。而為了降低施工程本，從七號艦約翰·斯坦尼斯號（JohnC.StennisCVN-74）起，美國海軍開始在艦上採用新開發的高強度、低合金（High Strength Low Alloy，HSLA）鋼板的HSLA-100鋼材，此種鋼材被要求強度與韌性和過去HY-100高張力鋼板（屈服強度約100ksi，約690MPa）相當，但施工複雜度與成本都可以降低，省略原本HY-100需要的預熱程式。
第三批次
發展沿革
冷戰結束後，美國的國防預算遭到刪減，尼米茲級的建造工作也隨之放緩。在1994財年，美國訂購CVN-76，1998才年又訂購CVN-77，成為最後兩艘尼米茲級。由於這兩艦的訂購間隔增大（CVN-76於1994年12月8日訂購，CVN-77則在1998年9月3日訂購），加上美國海軍已經開始規劃下一代的核動力航空母艦（CVNX，後來改稱CVN-21），因此CVN-76與77各有相當程度的設計改良。第九艘尼米茲級的CVN-76被命名為羅納德·里根號（USS Ronald ReaganCVN-76），在2001年3月4日下水，2003年7月服役，取代了2003年8月退役的小鷹級航空母艦星座號（USS Constellation CV-64）。
第十艘，也是最後一艘尼米茲級（CVN-77）的建造計畫歷經多次變更：美國海軍最初打算大幅修改CVN-77的設計，艦島、電子系統、彈射器、動力系統與武裝等等都將重新設計配置，作為美國海軍下一代的CVN-21福特級核動力航空母艦的裝備驗證艦，變動幅度之大足以使CVN-77從尼米茲級中獨立出來自成一格。2002年12月，美國海軍正式將CVN-77命名為喬治布希號（USS George H.W. Bush），以紀念1990年帶領美國打贏波斯灣戰爭、當時仍健在的老喬治·布希總統。喬治·布希號以尼米茲級的艦島為基礎，縮小體積並將外觀簡潔化，換裝新的桅桿，此外加裝相控陣雷達。
設計改良
與先前的尼米茲級相較，里根號有不少改良，首先是艦島設計變更，設計工作首度套用3D數字模型技術，艦橋右側向舷外大幅伸展，使右舷的警戒能力增加，CVN-77與之後的CVN-21也沿用此項設計；此外，原本位於艦島後方的獨立桅桿取消，改成一座與艦島整合的塔狀桅桿。而原本位於後桅桿上的SPS-49雷達改置於艦島後部上方，而原本位於主桅桿頂的AN/SPQ-9A追蹤雷達則被更新型的AN/SPQ-9B取代。由於艦島平面容積增加，里根號的艦橋也比先前尼米茲級少了一層，例如原本位於10號甲板的塔台與信號甲板，在里根號上為09甲板。
原本尼米茲級便擁有球鼻艦首，而里根號則採用新設計的球鼻艦首，比原本更大更突出，除了可減低航行阻力之外，更可增加艦首的浮力，降低艦首的縱向搖晃，進而使艦載機起飛作業更加順利；採用新球鼻後，里根號的三部蒸汽彈射器同時彈射飛機時，艦首也不至於下沉。里根號艦內加裝整合指揮網路（ICAN），是美國海軍第一艘實現網路化的航空母艦；ICAN將艦上推進與航行控制裝備、導航、通訊等相關係統以及艦內所有部門工作站都連結在一起運作，大幅提高指揮管制的效率。
里根號採用MK-7Mod4降落攔截系統，其攔截索由以往的四組減為三組，這是基於以往的操作經驗，通常第四組攔截索都派不上用場，而省掉一組攔截索就能節省不少人力、維修工時與空間；此外，在相同空間內減少一組攔截索，意味其餘三組能製造得更粗壯耐用，這對於目前著重於武器攜回能力的美國海軍艦載機隊而言十分重要──飛機降落時重量越重，所需要的攔截索就必須更堅固耐用；不過許多美國海軍飛行員表示，取消第四組攔截索之後，降落作業比以前缺乏安全感，難度也提高。里根號的飛行甲板也經過修改，寬度比以往的尼米茲級略增，斜向甲板前端曾寬加長，其軸線與航空母艦中心線的夾角增加到10度。
CVN-77尼米茲號以新型RAM拉姆短程防空飛彈取代原有的密集陣近程防禦武器系統，CVN-77的艦體規格、作戰、感測、飛行甲板配置與武器系統等大致上都將沿用自里根號，並依照“網路化”作戰而進一步精進；CVN-77相較於先前尼米茲級有相當程度的改進，隱身方面包括將艦島小型化與簡潔化、飛行甲板邊緣採用弧形造型等，可降低雷達截面積；提高艦上自動化程度，降低人力需求；此外，也大幅變更艦內的航空燃油儲存/分配系統，以提升安全性。CVN-77也會是美國海軍第一艘裝備新開發的聯合精確進場著陸系統的船艦，在2012年安裝並開始測試。
喬治·布希號也採用若干準備用於日後福特級的新設備，例如新一代使用太空梭絕熱材質製造的折流板來取代以往由平面鋼板製造、內含複雜冷卻水管的舊式折流板，無論體積、重量與複雜度工作都大幅減低，幾乎不需要維修工作，而艦上也使用名為“人力擴充技術”（HAT）的液壓掛彈起重機來取代過去的人工掛彈作業，只需要1人操作（過去每個班隊要編制9人）。喬治·布希號其餘的主要基本規格沿襲自里根號，包括為桅桿設計、球鼻型艦首等，至於艦上的錨與錨鏈則從已除役的福萊斯特級航空母艦獨立號移植而來。不過相較於里根號，小布希號的細部設計還是有若干改良，最明顯之處就是主桅桿設計。
基本數據
| 基本數據 | |
|---|---|
| 艦長 | 332.8米 |
| 舷寬 | 40,8米 |
| 飛行甲板寬 | 76.4米 |
| 吃水 | 11.3米 |
| 標準排水量 | 87300噸 |
| 滿載排水量 | 91487噸（CVN-68-70） 97000噸（CVN-71） 104200噸（CVN-72-77） |
| 動力系統 | 2×西屋A4W壓水反應堆/260000馬力 4×蒸汽渦輪 四軸雙主舵 |
| 航速 | 30節 |
| 艦員 | 3200+2480人 |
| 船電系統 | |
|---|---|
| 雷達 | 1×AN/SPS-48C/E 3D對空搜尋雷達 |
| —— | 1×AN/SPS-43A 2D對空搜尋雷達（80年代初期換裝） |
| —— | 1×AN/SPS-49(V)5 2D對空搜尋雷達（80年代中期換裝） |
| —— | 1×AN/SPS-67平面搜尋雷達 |
| —— | 3×MK-91海麻雀飛彈火控雷達 |
| —— | 2×AN/SPQ-9A追蹤雷達 |
| 對抗 | 1×AN/SLQ-32(V)4電子戰系統 |
| —— | 1×AN/WLR-1H 電子戰系統 |
| —— | 10×MK-36 干擾彈發射器（SRBOC） |
| 作戰系統 | ACDS先進戰鬥指揮系統（90年代加裝） |
| —— | MK-23 TAS目標搜獲系統 |
| —— | SSDS MK-2船艦自衛作戰系統 |
| 艦載武裝 | |
|---|---|
| 飛彈 | 3×MK-25/29海麻雀短程防空飛彈發射裝置 |
| —— | 3×MK-15密集陣近程防禦武器系統 |
| —— | 2×MK-31拉姆短程防空飛彈系統 |
| 艦載機 | |
| 戰鬥機 | F-14A/B/D戰鬥機×20~40（退役） |
| —— | F/A-18A/B/C/D戰鬥機×24~36（現役） |
| 攻擊機 | A-6E攻擊機×16 （退役） |
| 反潛機 | S-3A/B反潛機×8（退役） |
| 預警機 | E-2C空中預警機×5 |
| 直升機 | SH-3G/H或SH-60F直升機×6 |
服役事件
尼米茲號著艦事故
尼米茲號事故現場1981年5月26日夜間，尼米茲號在佛羅里達外海60海里處的大西洋進行作業；當時一架EA-6B電戰機進行夜間著艦，著艦後筆直衝向停放在飛行甲板前部右側的機群，首先撞毀一架SH-3直升機的尾鏇翼，然後撞上停放此處的三架A-7E攻擊機、一輛調度拖車以及三架F-14A戰機，立刻引發大規模爆炸起火；撞毀燃燒的F-14A戰機上的鳳凰飛彈、麻雀飛彈與響尾蛇飛彈亦發生多起誘爆，對沖入火場的損管消防人員造成重大殺傷。大火在半個小時以後被撲滅，總共造成14人死亡、48人受傷，肇事的EA-6B與兩架停放的F-14A全毀，三架F-14A嚴重受損，四架A-7報廢，另外還有10架飛機與一架直升機受到不同程度的波及，整體損失達1.4億美元。
事後調查指出肇事EA-6B的飛行員違反規定服用抗組織胺藥物，可能導致精神與協調性受損，以致於降落作業中搖晃不穩、終至釀禍。此外，由於輔降系統沒有完整運作，加上天候氣象因素，使得尼米茲級的航空管制人員在該機第二次降落時，未能及時察覺偏離航道。尼米茲號當時夜間輔降系統的大部分燈光都是熄滅的，以致於指引功能大受影響，六名航管人員也被發現擅自吸食大麻而影響值勤能力；尼米茲號當時的損管系統也不能發揮完整作用，艦上18個消防泵中只有12個正常工作，損管系統的故障也導致現場損管人員無法在第一時間與控制中心取得聯繫。
艾森豪號挑釁事件
向北海挺進的艾森豪號航空母艦戰鬥群1981年8月，美國海軍首次進行里根政府提出的前進部署戰略的演習，稱為NorthSwordMagic。在此演習中，艾森豪號航空母艦的戰鬥群向蘇聯軍力核心地帶的摩爾曼斯克的可拉半島前進，渡航過程中嚴格實行射頻輻射控制（EMCON）來避免被蘇聯的海洋監視系統（SOSS）的被動截收裝備探測到。艾森豪號的戰鬥群沿著距離挪威北岸10個經度的航向朝巴倫支海前進；艾森豪號戰鬥群一直前進度北緯70度以北，東經15度以東的位置，前沿的護航編隊（包含一艘巡洋艦、三艘護衛艦）才被一架沿著固定航向的蘇聯長程偵察機發現。
蘇聯立刻動員對應這個迫近的目標，並在8月24日發射一組海洋監視衛星進入軌道，試圖掌握美國航空母艦戰鬥群的精確位置，結果在美國強大的海空電磁干擾和艦載機攔截下，蘇聯轟炸機均未進入反艦飛彈發射陣位。這可能是因為蘇聯各種空載、陸基遠程主/被動電磁波探測手段很容易被航空母艦戰鬥群前沿的水面艦艇或CAP空中戰鬥巡邏以電子干擾壓制，但這也可能只是和平時期蘇聯隱藏實力的作為。
擊落利比亞戰機
1982年8月19日，在利比亞附近美國海軍尼米茲號航空母艦的F-14A戰機在艦上E-2C預警機的制導下，於利比亞海岸以外80公里錫德拉灣上空擊落兩架企圖接近美國艦隊的利比亞蘇-22攻擊機，這使得已經緊張的美國、利比亞關係更行惡化。這也是F-14服役後的第一次實戰紀錄。
對伊拉克作戰
1998年年底，尼米茲號與企業號曾參與對伊拉克進行的“沙漠之狐”（Desert Fox）行動，作為伊拉克拒絕接受聯合國檢查核生物武器銷毀進度的懲罰；行動期間，兩艘航空母艦對伊拉克進行大規模空襲，目標是巴格達周邊的可疑軍事設施、電台、電視台、油庫、交通設施等等。從12月16日夜間到12月20日，美國海軍總共出動超過三百架次的攻擊機，投擲超過330噸彈藥在伊拉克，並發射了超過300枚戰斧巡航飛彈。
在1990年8月2日伊拉克占領科威特之後，美國總統布希隨後便啟動“沙漠之盾”（Desert Shield），開始在波斯灣集結強大的兵力；之後，第一個反應的就是部署在印度洋的獨立號（USS Independence CV-62）航空母艦，以及部署在地中海的本級艦艾森豪號（CVN-69）；其中，獨立號的戰鬥群在8月7日抵達安曼灣，隨即展開對伊拉克南面的海空封鎖，而艾森豪號則穿過蘇伊士運河進入紅海，在8月8日完成對伊拉克北面的部署。同年11月8日，布希總統宣布向波斯灣增派包括三艘航空母艦，包括尼米茲級的四號羅斯福號（CVN-71）、福萊斯特級的遊騎兵號（USS Ranger CV-61）以及小鷹級的美利堅號（USS America CV-66）。
1991年1月17日，收復科威特的沙漠風暴行動打響，此時美國海軍在波斯灣地區總共有六個航空母艦戰鬥群，部署在波斯灣的有中途島級的中途島號（USS Midway CV-41）、遊騎兵號以及羅斯福號，部署在紅海的有福萊斯特級的薩拉托加號（USS Saratoga CV-60）以及小鷹級的美利堅號和甘迺迪號（USS John F.Kennedy CV-67）。在“沙漠風暴”戰役期間，羅斯福號平均每天晝夜都派出超過150架次的任務機，在一個多月的空襲中擊毀或重創伊拉克數十個目標，本身最後沒有一架飛機戰損。
2001年9月11日911恐怖攻擊發生之後，羅斯福號在9月19日隨即奉命前往阿富汗，並在隨後參10月7日展開、目標是阿富汗塔利班政權的持久自由行動，任務期間平均每日出動60~80架次，並創下連續5個月沒有在任何軍港下錨、在海上持續航行作業153天的紀錄。隨後美國將矛頭轉向伊拉克，老羅斯福號與姊妹艦杜魯門號（USSHarry S.Truman CVN-75）、林肯號（CVN-72）、華盛頓號（CVN-73）以及小鷹級的小鷹號（USS Kitty Hawk CV-63）與星座號（USS Constellation CV-4）又參與了2003年3月20日展開的伊拉克自由行動。
布希號無人機起降試驗
2013年5月14日，波音的X-47B無人艦載機成功地從喬治·布希號（USSGeorgeBushCVN-77）上首度彈射升空，這是攻擊型無人飛行載具首次在美國航空母艦上彈射升空的紀錄。同年7月10日，X-47B也在喬治·布希號締造了無人艦載機第一次降落於航空母艦的紀錄。
本級各艦
| 艦名 | 弦號 | 開工時間 | 下水時間 | 服役時間 |
|---|---|---|---|---|
| 尼米茲號航空母艦 | CVN-68 | 1968年6月22日 | 1972年5月13日 | 1975年5月3日 |
| 艾森豪號航空母艦 | CVN-69 | 1970年8月15日 | 1975年10月11日 | 1977年10月18日 |
| 卡爾文森號航空母艦 | CVN-70 | 1975年10月11日 | 1980年3月15日 | 1982年3月13日 |
| 西奧多·羅斯福號航空母艦 | CVN-71 | 1981年10月31日 | 1984年10月27日 | 1986年10月25日 |
| 亞伯拉罕·林肯號航空母艦 | CVN-72 | 1984年11月3日 | 1988年2月13日 | 1989年11月11日 |
| 喬治·華盛頓號航空母艦 | CVN-73 | 1986年8月25日 | 1990年7月21日 | 1992年7月4日 |
| 斯坦尼斯號航空母艦 | CVN-74 | 1991年3月13日 | 1993年11月11日 | 1995年12月9日 |
| 杜魯門號航空母艦 | CVN-75 | 1993年11月29日 | 1996年9月7日 | 1998年7月25日 |
| 里根號航空母艦 | CVN-76 | 1998年2月12日 | 2001年3月4日 | 2003年7月12日 |
| 布希號航空母艦 | CVN-77 | 2003年9月6日 | 2006年10月9日 | 2009年1月10日 |
