20世纪70年代美国海军发展来取代乔治·华盛顿级战略核潜艇与伊桑·艾伦级战略核潜艇，因为原始设计的限制使它们无法换装较新型的C-4三叉戟弹道导弹。在美国海军最初的规划中，俄亥俄级只是一种放大改良版的拉法耶特级战略核潜艇，并且仍旧使用S5W反应炉，极速约在20节左右。但是为了增加静音能力，本级舰采用许多先进静音科技；而为了符合成本效益，最后俄亥俄级竟然设计成拉法叶级的两倍大，成为美国海军最大的潜艇，并使用了推力达60000轴马力、引进自然循环技术来大幅降低噪音的S8G反应炉，弹道导弹搭载量更从16枚增加到24枚，是全球弹道导弹潜艇导弹搭载数量最多的。

俄亥俄级的舰体同样是圆柱形泪滴流线舰壳设计，帆罩较拉法叶级小，前平衡翼位于其上。俄亥俄级的弹道导弹发射管长度突出耐压壳，因此舰体上部有一层上层建筑，从舰艏涵盖到舰体后段，并充分融入舰体的线型，没有破坏流线性，不像苏联德尔塔级核潜艇的背部突兀地突起一大块结构，增加了航行阻力与流水噪音。本级舰的十字尾翼与洛杉矶级核潜艇相同，都在水平翼端增加两片垂直方形小翼面。俄亥俄级的设计极端注重静音能力，其轮机设备都置于减震浮筏上，拥有两组蒸汽涡轮系统，一组是在高速时使用，另一组则是在低速时使用的涡轮导气驱动系统，具有极佳的静音特性。俄亥俄级的静音性能优于改良型洛杉矶级，在海狼级核潜艇服役前是全世界最安静的核动力潜艇。

俄亥俄级核潜艇线图

俄亥俄级核潜艇剖视图

由于拥有射程长得多的弹道导弹，俄亥俄级在美国势力范围的海域内就能发挥战略吓阻作用，不需如同以往使用C-3导弹的美国弹道导弹核潜艇必须部署于接近苏联的危险海域才能瞄准苏联主要城市。从九号舰田纳西号（USS Tennessee SSBN-734）开始的俄亥俄级改配备更具威力的D-5三叉戟Ⅱ型洲际导弹（UGM-133A），1989年首度试射成功。D-5的尺寸比C-4增加不少，可视为全新的导弹，长13.41m，直径2.11m，发射重量58.5吨，配备三级固态推进火箭，由于大量采用重量较轻的材料，因此同样携带8个MK-4（配合W-76核弹头）MIRV时，射程增加至11000~12000km；每一枚D-5最多可携带14枚MK-4型MIRV，此时射程就会减少到8000km以下。此外，D-5还可携带威力更强的MK-5 MIRV，每一个MK-5配备一个47.5万吨TNT威力的W-88核弹头，装载8个MK-5 MIRV时，D-5射程约6000km以上。俄亥俄级的弹道导弹发射管直径为87英寸（2200mm）。[3]

UGM-133A三叉戟IID-5潜射弹道导弹

俄亥俄级的舰首两侧共配备四门533mm鱼雷发射管，采用涡轮气压帮浦（Air Turbine Pump，ATP）发射系统，由一组高压气体驱动的涡轮泵浦，抽取艇外海水注入发射管，发射时则将鱼雷管内海水加压，将武器打出去。早期如洛杉矶级核潜艇的固定排水量线性泵驱动水压弹射鱼雷管相较，涡轮气压泵的组件以旋转代替直线运动，整个系统的体积重量更低，维修更便利，发射时产生的噪音减少，并具备更广的发射包络（即与更多种类的武器兼容）、发射前的准备周期更短等优点。 气压涡轮没有高压空气进入海水或回收气体导致舱压升高的问题，虽然发射时仍有噪音，但不是压缩空气的轰然巨响，更没有高压空气入水而衍生的气泡问题。[3]

俄亥俄级鱼雷发射管位置

改装升级

21世纪，俄亥俄级服役已满三十年，较早入役的前几艘已经开始老化，已无力承担常态战略核威慑巡航值班。美国海军决定将俄亥俄号潜艇 （SSGN-726）、密歇根号潜艇 （SSGN-727）、佛罗里达号潜艇 （SSGN-728）和佐治亚号潜艇 （SSGN-729）改装成为携带常规制导导弹的巡航导弹核潜艇[9]。