航艦雲龍號是雲龍級的首艦。日本海軍在昭和十四年度(1939)計劃的丸四計劃(軍備充實計劃)裡面建造的航艦只有新型裝甲空母大鳳號一艘，基本上日本海軍是希望在航艦數目上能與美國相等就好，將建造的主要注意力集中在與美軍相差甚多的戰艦部隊上。但是在昭和十五年(1940)美國通過了第三次賓遜案，準備建造三艘新型航艦，這又讓日美空母數量間失衡，所以在日本海軍後來制定的丸五計劃中，給新空母的建造案留了空間。丸五計劃中本來是要放入大鳳改級航艦三艘，但是後來將其中一艘改成新型中型航艦，這就是雲龍級的前身。

　　昭和十六年(1941)十一月，日本已經下定開戰決心，尚在計劃中，預計昭和十七年實施的丸五計劃也就先由丸急計劃代替(戰時建造計劃)。在丸急計劃中，已經明確的決定建造一艘新型的中型航空母艦─裡面的302號艦，也就是雲龍號。雲龍號雖然是在稱為丸急的建造計劃中，但是實際上卻很晚才開工，那時候已經是中途島海戰結束後的昭和十七年(1942)八月一日。

　　雲龍級航艦基本上是以上一級中型航艦飛龍級為基礎而發展，船體與飛龍級相去不遠，兩者亦可以算是准同級艦。本級艦的改良點，主要有艦橋的位置、升降機的數目與大小、舵的修正何妨空火力的提昇等，在船體與甲板上與飛龍級都是使用相同的圖面。

　　在艦橋位置上，飛龍級位於左舷的艦橋大受批評。原因有二，第一個是這樣煙囪在右舷，艦橋在左舷的佈置會導致飛行甲板氣流不穩定，不利於飛機起降，第二個就是大多數飛行員都是右撇子，右撇子在開飛機時，對於右手邊障礙物的閃避能力較左手邊的好多了，也就是說，設在左邊的艦橋讓右撇子飛行員起降時感到不安。所以雲龍級就改回像蒼龍級一樣，把艦橋至於右舷煙囪前。在艦橋構造上，也比飛龍號大了些。

　　升降機部分，由於在甲板上開洞一樣的升降機是防禦的弱點，所以日本新造的空母，如大鳳級等都只有配備兩具升降機，一具置於機庫前端，一具就置於機庫後端，捨去中間升降機也減少了中間段機庫的通行不良問題。另外，由於戰機發展日趨大型化，雲龍級升降機的面積也增大以對應。甲板上減去了兩基收放式探照燈，並在左舷後側裝備一具可以隱藏到甲板下的二一號電探。搭載基本來的計劃是零式艦上戰鬥機常用十二架，補用三架﹔九九式艦爆常用二十七架，補用三架﹔九七式艦攻十八架，補用兩架，合計常用五十七架，補用八架。後來，改採新機種制，就變成艦戰烈風常用十八架補用兩架，艦攻/爆流星常用二十七架，艦偵彩雲六架，總計常用五十一架，補用兩架，但是其中六架彩雲艦偵必須露天繫留在甲板上。

　　格納庫部分也和飛龍級一樣是兩層，特別的是，本艦受了中途島海戰戰訓的影響，在機庫壁上裝設了泡沫式消防裝置。另外，本艦也採用了不燃性塗料，並強化了機庫的通風性。還有，大量裁減舷窗，加強不沉對策。舵方面，因為飛龍型使用的一枚式舵評價不好，本級艦改用了橫列兩枚式舵。武器方面，與飛龍級相似，但是極力加強機槍裝備，最後達到了25mm三連裝機槍座二十一基，單裝三十挺的程度。預計在完成後要在艦首兩側裝上12公分28連裝對空噴進彈共六座，但是實際上並未裝設。本來日本航艦引以為常的習慣，在航艦艦橋上裝設一具九四式高射裝置，在雲龍級上由於要在該處直接裝設(而非額外架設,像翔鶴級等都是後來架設在艦橋上的九四式高射裝置上)二一號電探，於是把本來裝備在艦橋頂端的一具九四式高射裝置裝到了艦橋旁邊。另外，主桅上也裝設了一具一三號電探。　

　　雲龍號航艦一直等到馬里雅納海戰結束後才得以竣工，當時已經是昭和十九年(1944)八月，雲龍號與同時完成的同級天城號航艦被編成了第一航空戰隊，但是實際上，已經沒有艦載機和飛行員夠他們裝載了。雲龍號預定在同年年底能進入戰場，但是本來預計要搭載在其上的航空隊都在雷一太海戰中消耗殆盡，所以雲龍號也就只好作一艘沒有艦載機的空母。　

　　昭和十九年(1944)十二月，戰局持續惡化，雲龍號也被派命向菲律賓進行緊急運送任務，當時裝載了特攻兵器櫻花和陸軍部隊的雲龍號，在十八日離開吳港前往馬尼拉。在隔日十九日下午四時三十五分，雲龍號在東中國海宮古島西北二百三十海里處遭受美國潛艦SS-395紅魚號的雷擊，中雷兩枚，第一枚命中艦橋下面，造成機械故障，停止運作，第二枚則命中右舷前部，瞬間引發格納庫內存放的特攻機櫻花連續爆炸(每架櫻花各有一顆載有炸藥1200公斤的彈頭)，數分鐘後前部大規模傾斜，艦長下令棄艦，但是雲龍號卻在在中雷後二十三分鐘迅速沉入海中，帶著艦長以下一千兩百四十名成員沉入大海，結束了他既短暫又悲慘的生涯。