Новый авианосец, как отмечали многие современники, явился для того времени шедевром кораблестроения: он гармонично сочетал в себе все те положительные качества, которые ранее были уже отработаны на различных проектах кораблей данного класса. Были также внедрены и многочисленные новинки Например, эти корабли стали одними из первых в американских ВМС, на которых установили радиолокационные станции в 1940 г. на «Йорктауне» и «Энтерпрайзе» смонтировали соответственно РЛС типов СХАМ и СХАМ-1, а на «Хорнете» — РЛС типа SC, которую в 1942 г. заменили на РЛС типа СХАМ
Авианосцы типа «Йорктаун» имели надстроенную над главной палубой корабля полетную палубу, длина которой составляла 238 м, а наибольшая ширина достигала 24,4 м. Одноярусный ангар (166,4x19,2x5,25 м) был максимально интегрирован в корпус авианосца и вмещал 96 летательных аппаратов. Подъем самолетов на полетную палубу из ангара осуществлялся при помощи трех лифтовых подъемников, располагавшихся в носовой и кормовой частях корабля (в диаметральной плоскости), а также в средней его части непосредственно за надстройкой (этот был несколько смещен к правому борту). Каждый подъемник имел размеры 14,6x13,7 м и грузоподъемность 7,7 т.
На полетной палубе были установлены две катапульты типа Н-1, а еще одна катапульта — в самом ангаре. Последняя предназначалась для запуска самолетов непосредственно из подпалубного ангара через специально оборудованные в бортах корабля (стенках ангара) окна Однако данная конструкторская мысль себя показала не с лучшей стороны, и в 1942 г. катапульту в ангаре демонтировали.
Одним из характерных отличий новых авианосцев стало объединение дымовой трубы с самой надстройкой. Кроме того, на них начали устанавливать традиционные для крупных боевых кораблей турбозубчатые агрегаты вместо использовавшихся ранее на американских авианосцах турбоэлектрических механизмов. Недостаток же главной энергетической установки авианосцев типа “Йорктаун» заключался в том, что все три имевшихся на борту котельных отделения были расположены, согласно проекту, в смежных отсеках сразу же за двумя машинными отделениями. Фактически при достаточно небольших повреждениях данных отсеков все они могли быстро выводиться из строя, что неизбежно вело к потере кораблем хода и его полному обездвиживанию (это в полной мере проявилось в случае с «Хорнетом» в морском сражении при островах Санта-Крус).
Артиллерийское вооружение авианосцев данного типа первоначально по проекту включало семь 127-мм одноорудийных артустановок, 16 зенитных автоматов калибра 28 мм, а также 24 зенитных крупнокалиберных пулемета калибра 12,7 мм. Однако впоследствии оно неоднократно менялось и даже различалось на каждом из кораблей серии.
В свое первое дальнее плавание (в американском флоте оно называется «гарантийным») корабль направился в воды Южной Атлантики и даже совершил заход в порт Рио-де-Жанейро (Бразилия) После возвращения к родным берегам «Энтерпрайз» нес службу в районе восточного побережья Америки и в водах Карибского моря, пока в апреле 1939 г. его не перевели на Тихий океан.
Первоначально местом его базирования была выбрана военно-морская база Сан-Диего, но затем корабль решили перевести в Перл-Харбор. Там авианосец занимался учебно-боевой подготовкой, а также переправлял и забирал различные самолеты на военно-воздушные базы и полевые аэродромы, разбросанные по многочисленным островам Тихого океана. За выполнением одного из таких заданий его и застала Вторая мировая война. Сообщение о нападении японцев на Перл-Харбор пришло на корабль в тот момент, когда он, доставив 2 декабря 1941 г. самолеты и личный состав 211 — й истребительной авиаэскадрильи Корпуса морской пехоты (Marine Corps Fighter Squadron 211) на расположенный к северу от Маршалловых островов небольшой атолл Уэйк, возвращался назад на Гавайи. «Энтерпрайзу» повезло: он покинул главную базу Тихоокеанского флота ВМС США за девять суток до нападения японцев, и последние предполагали, что он все еще в базе, а потому корабль избежал побоища и уцелел.