Celem ochrony przed ogniem artyleryjskim krążowników i niszczycieli, kadłub chroniony był pasem pancernym o grubości od 4 do 2,5 cala (102–64 mm), podobnie jak nadbudówka okrętu, która miała czterocalowy pancerz po bokach oraz dwucalowy na szczycieDavid Doyle: USS Enterprise (CV-6), s. 14.. Podobnie opancerzony był przedział maszyny sterowej, z pancerzem o takiej samej grubości. Wewnątrz kadłub podzielony był pancernymi grodziami o grubości 4 cali. „Yorktown” miał wyporność standardową 19 900 ts (długich ton), zaś jego wyporność pełna wynosiła 25 500 ton. W jego konstrukcji wykorzystano najlepsze rozwiązania konstrukcyjne jednostek typu Lexington oraz zastosowane w projekcie USS „Ranger” (CV-4), w tym półotwarty pokład hangarowy z dużymi zasuwanymi roletami, umożliwiający rozgrzewanie silników samolotów już w hangarze, przed ich podniesieniem na pokład startowy.