Trong hạm đội hải quân của các cường quốc, tàu sân bay thường được xem là “át chủ bài” vì nó cho phép lực lượng hải quân phô diễn sức mạnh bằng cách tiến hành các chiến dịch không quân mà không phải phụ thuộc vào căn cứ quân sự cố định. Dưới đây là những hàng không mẫu hạm nổi tiếng nhất thế giới.
Đầu tiên là lớp tàu sân bay Krechet (Kiev), hay còn được xem là tàu tuần dương hạng nặng trong phân loại của Liên Xô. Không giống như hầu hết các tàu sân bay của NATO, lớp Kiev là sự kết hợp của cả tàu tuần dương và tàu sân bay.
Trong Hải quân Liên Xô, lớp tàu này được chỉ định là "tàu tuần dương hàng không hạng nặng". Việc định danh này cho phép các con tàu đi qua các eo biển của Thổ Nhĩ Kỳ, trong khi Công ước Montreux năm 1936 cấm các tàu sân bay nặng hơn 15.000 tấn đi qua eo biển.
Các con tàu được thiết kế với cấu trúc thượng tầng dạng tháp lớn ở mạn phải, với sàn đáp nghiêng bằng 2/3 chiều dài của boong tàu; boong trước được trang bị vũ khí tên lửa đất đối không và đất đối đất hạng nặng.
Nhiệm vụ của lớp Kiev là hỗ trợ cho tàu ngầm tên lửa chiến lược, các tàu nổi khác và hàng không hải quân; nó có khả năng tham gia tác chiến phòng không, chống ngầm và chiến tranh trên mặt nước.
Liên Xô đã chế tạo và đưa vào hoạt động tổng cộng 4 tàu sân bay lớp Kiev. Hai chiếc đầu tiên được bán cho Trung Quốc làm bảo tàng, còn chiếc thứ ba bị tháo dỡ. Tàu thứ tư, Đô đốc Gorshkov, đã được bán cho Hải quân Ấn Độ vào năm 2004 và sau nhiều năm sửa chữa, hiện đang phục vụ trong hải quân Ấn Độ với tên gọi INS Vikramaditya.
Thứ hai là Đô đốc Kuznetsov của Nga, là một trong những tàu quân sự lớn nhất, là tàu sân bay và là soái hạm của Hạm đội phương Bắc. Đây là loại tàu tuần dương hạm mang máy bay nên đôi khi nó được xem là tàu sân bay duy nhất còn hoạt động của Hải quân Nga.
Tàu được đóng tại xưởng đóng tàu Nam Nikolayev trên bờ Biển Đen thuộc Ukraine từ 1985 nhưng phải đến năm 1995 mới chính thức đi vào hoạt động. Quân số trên tàu là 1.960 người.
Tàu Kuznetsov được trang bị máy bay MiG-29K, 24 trực thăng. Không như các tàu sân bay khác của phương Tây vốn luôn cần một đội tàu hộ tống, tàu Đô đốc Kuznetsov được thiết kế để có thể độc lập tác chiến chống lại các loại tàu khác, với hệ thống vũ khí riêng chứ không cần một đội tàu bảo vệ vì đây vốn là một tuần dương hạm mang tên lửa hạng nặng.
Thứ ba là tàu Sơn Đông của Trung Quốc. Không như tàu Liêu Ninh ban đầu được đặt hàng đóng như một tàu sân bay lớp Kuznetsov tại Nhà máy đóng tàu Biển Đen của Liên Xô, sau đó được hoàn thiện và trang bị ở Trung Quốc, thì Sơn Đông đại diện cho tàu sân bay đầu tiên được đóng tại chính Trung Quốc - một tàu chiến hoàn toàn bản địa.
Mặc dù Sơn Đông có thể chở nhiều hơn 8 máy bay so với Liêu Ninh, nhưng cả hai tàu sân bay đều có lượng choán nước xấp xỉ 70.000 tấn. Sơn Đông được cải thiện hơn với thiết kế sàn đáp rộng hơn, đài chỉ huy được thiết kế với các radar mạnh hơn, đồng thời tăng khả năng chứa máy bay.
Thứ tư là tàu sân bay lớp Nimitz của Mỹ, đây là lớp tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân. Chiếc dẫn đầu của lớp được đặt tên theo Tổng Tư lệnh Hạm đội Thái Bình Dương Mỹ trong Thế chiến II, Chester W. Nimitz. Với tổng chiều dài 333 m và thể tích choán nước trên 100,000 tấn, chúng là những tàu chiến lớn nhất trên thế giới.
Thay vì sử dụng turbine khí hay sử dụng hệ thống đẩy bằng điện-diesel như nhiều tàu chiến hiện đại khác, những tàu sân bay này sử dụng 2 lò phản ứng hạt nhân.
Tốc độ tối đa của tàu là trên 56 km/h và công suất cực đại là vào khoảng 190 MW. Vì sử dụng năng lượng hạt nhân, các tàu sân bay này có thể hoạt động trong vòng 20 năm mà không cần nạp nhiên liệu và dự đoán có thời gian phục vụ là trên 50 năm.
Kể từ những năm 1970, tàu sân bay lớp Nimitz đã tham dự vào nhiều cuộc chiến và nhiều chiến dịch trên thế giới, bao gồm Chiến dịch Eagle Claw ở Iran, Chiến tranh vùng vịnh, gần đây nhất là ở Iraq và Afghanistan.
Không đoàn được mang theo trên tàu sân bay bao gồm khoảng 90 máy bay có thể cất hạ cánh được từ tàu. Các máy bay tiêm kích chủ yếu là F/A-18F Super Hornet và F/A-18C Hornet. Các tàu sân bay này còn mang theo các vũ khí tự vệ tầm ngắn, chủ yếu cho phòng thủ tên lửa và chống máy bay. Một trong những tàu chiến lớn nhất thuộc loại này trị giá khoảng 4,5 tỷ đô la.
Cuối cùng là tàu sân bay USS Enterprise của Mỹ, là tàu sân bay chạy bằng năng lượng hạt nhân đầu tiên. Với chiều dài 342 m, đây là chiếc tàu hải quân dài nhất từng được đóng; tàu có lượng choán nước 94.800 tấn, là chiếc tàu sân bay nặng thứ 12, sau mười tàu sân bay lớp Nimitz và chiếc USS Gerald R. Ford. Enterprise có một thủy thủ đoàn khoảng 4.600 người.
Chiến hạm đã nhiều lần tham gia các cuộc xung đột quân sự, tàu có thể mang được 60 máy bay. Vào năm 2017, Hải quân Mỹ đã tổ chức một buổi lễ chia tay USS Enterprise sau 55 năm phục vụ.
