在塔兰托一战中英国“光辉”号航母的表现令人刮目相看，而这也证明了航母在海战中的价值，航母的作用显然已经开始取代战列舰。
1900年，在美国东海岸汉普敦锚地，“伯明翰”号轻巡洋舰上被铺设了一条长26米的跑道，一架“寇蒂斯”单座双翼飞机“金鸟”号停放在跑道的起端，一名叫伊利的飞行员担任了这次试飞任务，目的是试验飞机能否在战舰狭小的甲板上起飞。
本来为了能更好地起飞，应该在战舰迎风行驶的时候开始试验，但突然而起的一阵狂风打乱了计划，于是，伊利决定就在停泊状态下的航母上起飞。当飞机发动滑跑后，由于仅有26米的距离，飞机在滑出跑道后就从甲板上向下坠落下去，看起来这架飞机就要坠海了，然而就在机身即将撞击海面的时候，伊利成功地拉起了机身，这架“金鸟”从船头消失了片刻后又出现在天空。然后，这架飞机上升到了几千米的高空后重新平稳地降落在对面海滩上的一个小广场上。这次甲板跑道起飞获得了成功。
然而，对于航母舰载机来说，完成了从甲板跑道起飞仅仅是完成了一半，舰载机还必须能够在甲板上降落才算完成了一个完整的起降。
1911年1月18日，伊利又来到了旧金山，这一次他就是要来完成在航母上降落的试验，承担这次试验任务的是“宾西法尼亚”号重巡洋舰。这一次，同样还是一个坏天气，而且，同样没能在一个理想的状态里进行降落，船的航向与风向一致，这就让伊利的飞机大大增加了降落难度。
然而，这仍然是一次成功的试验，伊利的飞机在冲向跑道后就立即关闭了引擎，飞机挂住了22道阻拦索中的11道，最终在距离跑道尽头9米的距离上停了下来。
伊利的试验证明了飞机可以在甲板上起降，于是，各个海军强国纷纷开始改装和研制航母。1917年3月，英国将正在建造中的“暴怒”号的主炮拆除，然后在舰的前半部加装了69.5米的飞行甲板，“暴怒”号由此成了一艘航母——此时的称谓是“飞机载舰”，共搭载10架飞机，其中6架“幼犬”战斗机、4架“肖特184”式水上飞机，但实际上“暴怒”号还算不上完全意义上的航母，因为由于这毕竟是一艘巡洋舰，甲板也仅仅铺设在了前半部，而舰上塔式桅杆妨碍了飞机降落。为了尝试在舰上着陆，英国海军少校邓宁于1917年8月2日用高超的侧滑方式成功地在舰上着陆，但在几天后的第二次试验中邓宁却不幸遇难。
邓尼的试验表明，要想在舰上频繁起降，仅仅依靠飞行员的个人技术显然具有极大的风险，因此，1918年初“暴怒”号拆除了后桅和后主炮，改为全通式甲板，跑道因而增加到了86.6米，这样，前半部甲板可以用来起飞，后半部甲板可以用来降落，于是舰载机的起降可以同时进行。
但在“暴怒”号上降落还是要冒巨大的风险，因为舰上的舰桥、桅杆等会引起湍流，这对飞机来说异常危险。于是，英国人终于决心建造一艘真正的航母，从1917年开始，“卡吉林”号客轮被改建成了一艘真正意义上的航母，这就是后来大名鼎鼎的“百眼巨人”号航空母舰。这艘航母的甲板为全通式，也就是“平原型”跑道，这对舰载机来说显然是个好消息。1918年5月，“百眼巨人”号改装完成，成了一艘名副其实的航空母舰。“百眼巨人”号排水量为14450吨，最大航速为20节，可搭载20架飞机。
1920年，美国紧随其后，美国将“木星”号运煤船改建成了美国第一艘航母，并被重新命名为“兰利”号，其排水量为11050吨，满载排水量为14700吨。“兰利”号的跑道创度为165.3米，宽19.8米，可以搭载34架飞机。
同样，日本也不甘落后。日本曾在1913年就将商船“若宫丸”号改为航母；1920年，日本又建造了“凤祥”号，并且，这是第一艘采用岛式布局的航空母舰，成为现代航母的雏形，但后来由于降落不方便，“凤祥”号最后还是拆除了岛式建筑。而英国海军在1918年建造的“竞技神”号则成功地建造一个不会影响飞机的岛式建筑，由此成为现代航母最通常的结构。