在美国，制造原子弹的实验提醒科学家由核裂变产生的热可以作为推动潜艇的一种动力。一支献身于海军研究和发展的小分队，在性情暴躁，但工作勤奋刻苦的天才人物海曼·里科弗的领导下，建造了潜艇“舡鱼”号，这是所有潜艇中第一艘核动力潜艇。1955年1月17日，当它在核动力的驱动下在长岛海峡开始航行时，海军作战就进入了一个新的时代。
1958年夏天，在威廉姆·R·安德逊的指挥下，“舡鱼”号从珍珠港出发，在浮冰下穿越北极，到达英格兰，对潜艇的巡航能力做了一次戏剧性的验证。第二年，核动力潜艇“鳐鱼”号在詹姆斯·卡尔弗特的率领下，不仅大大突破了“舡鱼”号的巡航里程，而且还在北极点上穿透了12英尺厚的冰层，因而显示了新型潜艇的坚固性，艇体结构的抗压性使其可以深潜到水下1500英尺或者更深的水中。1960年，爱德华·L·比奇上校率领“海神”号循着麦哲伦的航线进行了环球潜航。
常规动力实验潜艇“金枪鱼”号的试验证明，早期的核动力潜艇已经过时。“金枪鱼”号艇身类似鲸鱼，通体呈流线型，有一个又钝又圆的艇首，潜航速度33节，这是一个前所未有的速度。它的艇体设计采取了核动力潜艇“鲣鱼”级的结构。“鲣鱼”号是1956年5月下水的，是该舰级中的第一艘，后来经过改进，这种舰级的所有潜艇都成为核动力战略导弹潜艇。
接着又在潜艇上安装了鱼雷发射管。鱼雷配置了“声响寻的”系统，发射方式也由原来的蒸汽发射改为水压发射，因为蒸汽发射能显示潜艇的存在，而且释放的气泡也会暴露潜艇的位置。从鱼雷发射管还可以发射水下火箭。水下火箭离开水面能够在空中飞行25-30英里，然后投下寻的鱼雷或深水核炸弹。
海军上将阿雷夫·伯克在1955年夏天晋升为海军作战部长后，不久就在海军军械局成立了一个特种科研处，挑选海军少将威廉姆·F·雷伯恩领导这个机构。它的任务是研制从海上发射洲际弹道导弹的装置。舰基火箭能够形成一种潜在威慑力量，它比舰载机的威慑力更迅捷，更有效。
雷伯恩的班子用陆军研制的“朱庇特”中程弹道导弹进行小心翼翼的试验。然而，作为一种舰载的作战武器，“朱庇特”所存在的难题是令人惊讶的。它的重量达 55吨，竖立起来有一座六层楼高。它的液态氧燃料箱是一个可怕的火灾策源地。幸运的是，1956年有些试验表明了固体火箭燃料的可用性。此后不长时间，原子能委员会就大大地缩减了核弹头的体积和重量。海军立刻着手将新的弹头和固体燃料火箭结合在一起，生产了“北极星”导弹，这种中程弹道导弹长32英尺，重 15吨。
这是一种能够装备到新的核动力大型潜艇上去的导弹。海军停止了两艘“鲣鱼”级潜艇的建造，并且重新调整了艇体结构，在艇艏和艇艉之间留出了一块130英尺的部位安装带有导弹发射控制和惯性导航系统的双排8管导弹发射管。改进后的潜艇被命名为“乔治·华盛顿”号和“帕特里克·亨利”号。1960年7月20 日，“乔治·华盛顿”号从水下发射了第一颗“北极星”导弹。在此之前，美国空军已经研制了“宇宙神”，这是美国最早的洲际弹道导弹。这时，苏联海军也有了他们自己的核动力弹道导弹潜艇。
1961年8月服役的“伊桑·艾伦”号是美国建造的第一艘专门用来携带“北极星”导弹的潜艇。“伊桑·艾伦”号和这个舰级的其他潜艇后来都被改装以携带体积和射程都有所增加的“北极星”导弹。为了携载“海神”和“三叉戟”导弹，不得不增加潜艇的体积。“海神”和“三叉戟”的射程分别为3200英里和 4000英里。在60年代后期和70年代，美国拥有41艘核动力导弹潜艇，都以著名的美国人命名。每艘潜艇有两组艇员，称为“蓝组”和“黄组”。这两个组 60天一轮换，值勤期间大部分是在水下巡航。平时，有大约25艘潜艇在航值勤。核动力弹道导弹潜艇可以携带着预先瞄准的多弹头导弹用来攻击地球上的任何一点，而敌方却难以测定它的发射位置。它们已成为国家最可靠的威慑力量。
战后为美国海军建造的第一艘巡洋舰是“长滩”号，它于1957年12月建成，它是第一艘核动力水面战舰，并且也是第一艘以导弹作为主要武器的舰只。它是一系列导弹巡洋舰中的一种，有些导弹巡洋舰是用二次大战中的轻型或重型巡洋舰改装的，而它们大部分是从龙骨开始重新设计建造的。新建的导弹巡洋舰中有的也是核动力的，它们的主要作用是防护航母避免遭受飞机、导弹和潜艇的攻击。
驱逐舰仍是用途最广的舰种。战后的一些驱逐舰主要武备是舰炮，还有一些主要武备是非核导弹。它们的任务由保护航母发展到攻击潜艇，因为它们带有一种威力强大的“阿斯洛克”反潜火箭。比驱逐舰航速慢，火力稍弱的是护卫舰，其建造意图是给远洋商船和两栖部队护航。
仁川的战例使那些断言大规模的两栖作战已经过时的人无话可说了。美国海军陆战队及其所属的空中力量被保留下来，海军也开始建造各种类型的战舰。一个新的舰种是两栖攻击舰，它集先前若干种舰艇的性能于一身。在60年代，有7艘“冲绳岛”级两栖攻击舰下水。这些1.7万吨的战舰设有飞行甲板。它们可以搭载一个多营的陆战队，并使用直升机运送。70年代，5艘更大的“塔拉瓦”级两栖攻击舰建成。它们的吨位相当于二次大战中的“埃塞克斯”级航母，作用也类似，主要是用来搭载短距垂直起降飞机和直升机。它可以用来运载一个陆战队加强营及其运输工具，并有一个容纳登陆艇和水陆两用车辆的船坞舱。
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