航空母艦
1964年から始まったベトナム戦争では「エンタープライズ」やほぼ同じ大きさの通常推進型のフォレスタル級やキティホーク級、より旧型で小さいエセックス級やミッドウェイ級など多数の空母が参戦し、その中で原子力空母のメリットが改めて確認された。その結果 1975年から「エンタープライズ」を更に改良したニミッツ級の量産建造が始まり、計10隻が建造された。ニミッツの建造に合わせてカリフォルニア級（10,150トン、2隻）やバージニア級（11,000トン、4隻）の原子力ミサイル巡洋艦が建造されたが、この種の艦の建造は1980年完成のバージニア級の4番艦で終了し、その後建造されたミサイル巡洋艦は全て通常推進のタイコンデロガ級（9,400トン、27隻）となった（原子力巡洋艦9隻は全て退役済み）。
ニミッツ級航空母艦
一方、1950年の時点で当時のアメリカ海軍作戦部長であったフォレスト・シャーマン大将より空母を含めた水上艦の原子力推進化の可能性検討が指示された。しかし、この時点では非常に高コストであったことから原子力委員会が賛成せず、1958年度計画でやっとキティホーク級をベースとした初の原子力空母として「エンタープライズ」の建造が認可された。ただし艦型拡大（満載排水量にして9,000t増大）もあり、建造費は7割増の4.5億ドルとなった。これもあり、アイゼンハワー政権下では、1959・60年度ともに空母建造予算が認められず、1961・63年度に各1隻の建造が認可されたものの、原子力推進の実績がまだ乏しかったこともあり、これらは在来型のキティホーク級とされた。