大凤号航空母舰是第二次世界大战时期，日本帝国海军最后一艘建造的正规大型航空母舰。于菲律宾海海战遭美军潜艇攻击，鱼雷爆炸震波使其油管破损造成油气外泄，之后因不明原因点燃爆炸而沉没。
昭和10年，海军大学开始研究如何在敌军舰载航空兵力续航距离外抢先发动攻击的航空超地平线战法。但在这同时，日本海军也发觉到，手上的航舰无论是改造空母或是专业正规空母都存在着同样的技术缺失，那便是面对俯冲轰炸机攻击时只要挨中1发炸弹就足够瘫痪航舰失去战力；如何改善这类缺失，则成为建造大凤号的原始理念。大凤号的建造规划于1939年（昭和14年）的第四次船舰补充计划（丸四计划）定案，当时决定增建一艘大型空母以维持对美国海军的航空母舰数量优势。最早期的大凤号设计概念稿编号“W102”，为一艘2万7千吨的航舰。在1938年日本海军向大藏省提交的草案中，大凤号是一艘以苍龙级为基础草案、搭载6座12门联装100毫米舰炮的航舰，使用方针则是作为航舰主要舰队与敌方舰队之间的中继航舰，为了对应可能遭受的舰队袭扰而配置装甲，这种概念与后来的装甲空母没多少关系；但很快的中继航舰这套腹案也被放弃，大凤号重新以正规航舰的理念设计，但“重视防御”这项要素被保留，日本帝国海军也将作战想定及经验等反馈于新航舰的建造意见中，最后成功完成一艘海军梦寐以求“具备装甲甲板及优势防护力的正规航舰”。
虽说大凤号是翔鹤级航空母舰的后继舰型，但事实上舰体之间的差异相当大；另外，为了建造大凤号，原本因第四舰队事件大量禁用的电焊造舰方式重新启用。1941年7月10日，在川崎造船厂的1号船台完成“出云丸”邮轮改装成飞鹰号航空母舰的下水典礼的16天后，大凤号在同一座船台开工建造。
至于日本海军的想定，则在1942年的中途岛海战实现，美军舰载俯冲轰炸机成功的突击机动舰队，日军仅在3~6分钟内一举丧失了赤城号、加贺号和苍龙号；证明了早期某些日本高阶军官对航空攻击战术的前瞻性，但是工业体系难以配合让他们在战争中无法取得足量的战具来执行作战。除了大凤号，日本海军曾计划增造同样概念的改大凤级航空母舰，但在战况严峻之下最终未落实。
大凤号的船体母型由翔鹤级放大修改而成，因此球型舰艏的设计延续著翔鹤级标准，而非如大和级明显凸出的设计。但是在原本无装甲的船体配置装甲带与装甲飞行甲板，也造成了船只重心上移的问题；在重新计算重心标准后，大凤号采取了将翔鹤级舱间设计削减一层舰内甲板的方式维持重心稳定。但航舰编制的人力不会因为船舱减少而改变，使得大凤号内部舱间配置甚至比翔鹤级还要来的狭窄，舰上水手的休憩空间也不可能配置床，只能采吊床方式安置舰员舱间，而每个水手舱间基本上会配置至少3层，吊床帆布不使用时则是收纳在天花板上，实际空间非常紧凑。重装甲影响到的同时还包括重心设计；大凤号因为装甲重量导致干舷较低，满载状态时和飞龙号航空母舰一样飞行甲板高度距离水面只有12米，为了保持操作性在舰首采用类似英国装甲航舰光辉级的封闭式舰首，使得大凤号的舱内配置偏向飞龙号的风格。
大凤号的船体有着相当高标准的防护能力，装甲总吨位达8,940公吨。军令部的要求是主机舱间需要防护俯冲轰炸机以3千米高度投掷800公斤炸弹，或是6吋炮(152毫米)从1200-20000米射击不被贯穿；弹药库则更严格，得防御俯冲轰炸机以3千米高度投掷1000公斤炸弹，或是8吋炮(203毫米)从1200-20000米射击不被贯穿。因此大凤号的水线装甲带采用CNC钢板最弱也有55毫米，靠近动力部门等较厚的区域甚至到160毫米，重要部位舱室另外铺设以水平走向的穹甲，采16毫米高张力钢板及32毫米CNC钢板混搭；船体水线下防护设计则是采三重船壳设计，最外层为厚40毫米的钢板，再来是反鱼雷隔舱、配重压舱海水，理论上可承受300公斤TNT炸药之威力。不过美军主要使用的Mk 13型鱼雷战雷头采用270公斤铝末混合炸药，换算成TNT均为400公斤以上，远超过设计标准，更别讲使用同样炸药的Mk 14型鱼雷装药为292公斤，实战面对超过设计估计的破坏力时虽然不至于毫无效果，但也未如设计时所想的防护周全。
军令部原本要求大凤号的飞行设计得防御800公斤炸弹，但舰政本部回应以翔鹤级吨位设计不可能如果想满足需求最后会变成超过4万吨的大型航舰，无论是技术或是预算都会出问题，如果以现有量级全面铺设装甲可能会造成整艘船的重心上升。在昭和13年9决定仍维持其3万吨量级，只有飞行甲板约5成的面积（前后飞机升降机间）铺设装甲，防御标准则是抵御俯冲轰炸机自700米俯冲投下的500公斤炸弹直击。前后仍有一部分维持木制甲板的传统配置，机库侧面仍为无装甲设计。同时大凤号的飞行甲板表面才质众说纷云大部分认为是乳胶甲板亦有木甲板之说法
大凤号的装甲飞行甲板防御原始设计是单层60毫米的防护钢板，但测试后发现无法满足需求，只好采用20毫米的DS钢板以及75毫米的CNC钢板混合配置；但增厚装甲带来的吨位增加又让原本所计划的5成防护面积再度缩水，虽然长度仍维持计划，但是宽度变成只剩飞行甲板的2/3，防护钢板上仍铺设传统木造甲板避免操作问题。飞机升降机则施以两层25毫米的DS钢板防护，但光这样升降平台吨位便达100吨，升降机自底部机库至甲板需耗时15秒，算是日本航舰中较慢的一型。
船体左舷靠后升降机的位置设有一台可折叠型起重机，可吊挂4长吨的设备，并在必要时协助清理飞行甲板上的障碍物。
大凤的动力系统与翔鹤级航空母舰相同，为8具带空气预热器、操作压力30公斤/平方公分，运作蒸气温度350度的ロ号舰本式重油水管锅炉，所有锅炉都采单一独立舱间设计强化生存性；搭配4台蒸气涡轮机输出160,000匹轴马力，采用直径4.3米的锰钢3叶螺旋桨，最快转速每分钟300转。但因为比翔鹤级重使得极速降为33节。船舵配置则采纳与大和级战舰相同设计，使用置于舰体中央，采前后分设的主、副舵配置；舵体采电动液压驱动，但如果主舵机遭毁损时副舵可直连柴油发电机驱动使用。
大凤号的烟囱与飞鹰级航空母舰相同，采与舰桥一体化设计，原设计为垂直型烟囱，但风洞测试结果发现气流会干扰到舰载机作业；航舰的烟囱问题困扰了日本海军十多年，舰政本部在1930年代初加贺号航空母舰现代化工程时就想仿造美国列星顿级航空母舰使用之烟囱舰桥一体化设计，但衍生而来的重量再计算、飞行甲板面积缩小、侧风面积增加影响船体摇晃等问题却不被军方接受，普遍使用的舷侧向下弯曲式烟囱虽然可以控制重量，但却有海水容易灌入烟囱的缺点，如果在高负载低干舷状态，灌入锅炉的海水容易让蒸汽轮机效率大减。直到大凤号因低干舷问题才重拾一体化设计；为了不干扰飞机作业，舰政本部经风洞测试设计了外倾26度、高17米的大型烟囱。这设计首先在飞鹰级上测试，效果良好，因此后续的大型航舰，包括大凤号与信浓号航空母舰都陆续采纳。
过往航舰的防空火力不足，加之中途岛海战的教训，所以在大凤航舰设载联装九八式10公分高射炮6座（是八九式127毫米高射炮的后续新型，其发射速度16发／分、最大射程18,700米和最大射高度13,300米是比起以往八九式12.7公分高射炮较为优秀，但缺点是工艺复杂制造周期长，炮管寿命较短并且缺乏近发引信），左右舷各配置3座，接受两舷各自的九四式高射装置指挥。近距离对空防御则配备22座三联装九六式25毫米高射机炮加强防空火力。虽然1939年建造定案时日本还没有舰用雷达，但是战争经验也证实雷达将会对海上作战影响甚钜，因此1944年完工时舰岛前后各装设一座21号电探。
即便大凤号因铺设装甲带缩减舰内船舱规模，但仍勉强维持了双层机库设计，但容积还是略小于翔鹤级；大凤号机库长150米、高5米，上机库比下机库宽1米，只设置两座升降电梯。大凤号的舰载机装载方式是将战斗机放在上机库靠近前后升降电梯处，一旦出状况可以让战斗机以最快的速度升空；至于攻击机等则放置在下机库及上机库剩余空间中。机库内部可使用防火百叶窗分隔，上机库可分5个隔间，下机库则是4个；机库侧面与顶端设有泡沫灭火器管线。而日军研发中的新战机无论在性能或是资源消耗上都比现役机种要大，如烈风战斗机机体内油箱就可容纳912升燃料，比起开战时的零战21型的525升机内油箱几乎翻倍，为此大凤号的物资积载量也超越以往的航舰。大凤号的航空燃油油库设置在舰体前后各一座，约在靠近升降机的水面下舱间内，可搭载990吨空用燃油。虽然远超过翔鹤级的496吨，但是原先设想的新型战机并没有上舰服役，因此到作战状态时据当时舰上人员回忆油库并没有真正满载。
弹药搭载部分，设计上大凤号主要装载空用弹药有800公斤炸弹72枚.500公斤炸弹72枚.250公斤炸弹144枚.60公斤炸弹144枚.九一式改鱼雷48枚.舰攻类以外使用的250公斤144枚。
大凤号的舰载机数量因为保密与战后销毁文件的缘故，至今仍诸说纷纭。在1930年代设计初，甚至曾预估将搭载126架（其中30架为拆解的储备机）；不过由于战机大型化，加上日本舰载机结构问题无法采用折叠机翼等因素，大凤号的舰载机总数一路下修，原本搭配新型机的规划舰载机为：
不过，后续评估甲板系留等载运方式后，增加至61架，但机库装载却下调为48架。
但是大凤号的预定设计机种根本来不及完工，以新型战机标准来评估菲律宾海海战舰载机数量则毫无意义。因此只能由601航空队的编制战机去评估大凤号的搭载状况，目前论点有两种，一种是二战结束后美国的日本海军科技评估组（reports of the us naval technical mission to japan，USNTMJ）报告、另一种则是前大凤号水手的回忆。
1944年6月18日，大凤号上的侦察型彗星便已经搜索到美军舰队的大致方向，但小泽治三郎中将考量到夜间降落的风险过高，否决了当日发动攻击。1944年6月19日早上6点30分，能代号轻巡洋舰所配属的侦察机发现美军舰队；早上7点45分，大凤号等航舰派出第一波攻击机队共128架战机，大凤号此次作业共起飞42架舰载机，包括9架天山舰攻、19架彗星舰爆和16架零战，于7点58分完成战机升空作业，但是舰队在忙于起飞作业时，可能因此疏忽了反潜侦测，使美军潜舰有了溜入舰队群中的可趁之机。
试图追踪小泽舰队的潜舰青花鱼号潜艇 (SS-218)对大凤号发射了6枚鱼雷，而小松幸男兵曹长所驾驶的彗星俯冲轰炸机发现大凤号右舷5,000米处有1枚鱼雷直冲而来，随即驾机俯冲引爆一枚鱼雷，而大凤号上的瞭望员在发现鱼雷航迹后，航舰立即加速至28节，并朝右满舵的方向实施回避航行，但右舷前部仍于早上8点10分遭一枚鱼雷击中。
对于强化舰体设计的大凤号来说，这发鱼雷并未产生致命的损害，只造成舰体略为倾斜以及舰首浸水下沉的现象，航舰仍可继续战斗；但当时舰内未注意到部分输油管线破损，持续溢出油气，以致酿成后续的悲剧。此波攻击后，最明显的受损情况是前升降机故障，在距离飞行甲板下方一米处卡住，而升降机当时正用于运输战斗机库的零战。为了尽快恢复作业，紧急动员舰上水手以堆叠桌椅和损管用圆木的方式维持飞行甲板运作；在这期间大凤号将零战1架、彗星1架、天山4-5架以减油不挂弹的配载转移至瑞鹤号上，这些飞机则参加了10点30分进行的第二波攻击部队。大凤号当时的状态则是舰首浸水使航速下降至26节，正赶紧进行损害管制的处置作业。
由于大量油气自破裂的管线挥发至机库，而大凤号的封闭式机库设计使油气无法流通，此时的大凤号舰体处于极度危险的状况。上午12点的时，油气已经充斥整个机库，使舰上下令不准使用任何有关火的器具；同时，不只机库因油气无法进入，锅炉室也持续抬出因油气中毒的水手，但是因为深怕引发火灾，因此无法进行可能产生火星的损管处理行为，即使打开机库附近的舱门加速空气流通，也派遣敢死队强行进入发电机室操作后升降机使机库通风，但敢死队人员却全部因油气中毒而熏倒。并且因为翔鹤号航舰遭到击沉，大凤号只能硬著头皮回收12点20分以后回航的第一批攻击机队，早上从大凤号上出发的战机只有3架零战、1架侦察型彗星返航。
下午2点之后，没找到美军舰队、无功而返的第二批攻击机队开始返航。大凤号在收容此批战机的过程时，于下午2点32分引燃了油气，随即发生大爆炸。为何油气在损害经过6小时后才被引燃，至今仍有争议，主要说法是船内凿击通风口，因而引爆油气；一说则为飞机降落时产生火花。另有一说为电线走火引起的爆炸。由于舱内仍充斥不少油气，爆炸威力又不足以突破装甲机库，使得爆炸成为闷炸。更悲惨的是闷炸由舰身下方开始，动力部门在最初就呈现全灭状态，但连接消防管线的阀门却是由动力部掌管，加上动力部人员全被熏倒。因此大凤号在爆炸之后，舰内的消防系统根本无法运作，加速了这艘航舰的毁灭。除了舰桥人员尚来得及撤离外，大部分的舰员皆命丧黄泉，幸存者则由可与友舰邻接之舰尾逃生；1944年6月19日下午4点28分，大凤号的舰尾完全沉没，造成1650人、5架零战、4架彗星、3架天山、1架九九舰爆之损失。沉没地点为12°05′N 138°12′E / 12.083°N 138.200°E / 12.083; 138.200。
