1937年11月和1938年3月，日本分别开始了两艘大型战列舰——“大和”号和“武藏”号的建造工作。这两艘战列舰发展史上最大的战列舰的设计建造工作是在极为严格的保密措施下进行的。
在挑选建造人员时，军界首先对参加者的家庭情况、宗教信仰等进行了一系列的审查，并强迫所有工作人员对天皇宣誓；在所有的图纸上将尺寸数据进行缩小，以蒙骗其他军事强国；同时，还在船台周围用薄铁皮、棕榈绳网遮蔽建造场地。在所有这一切都完成之后，才开始了巨舰的建造工作。
1941年12月16日和1942年8月5日，“大和”号和“武藏”号两舰分别竣工，两舰是用同一张图纸建成的，其满载排水量为7.3万吨，舰长263米，舰宽38.9米，吃水10.4米，甲板以上的上层建筑高达13层，并设有电梯，拥有1000多个舱室，2500多名官兵。舰上共有12台蒸汽锅炉，由蒸汽轮机驱动4个直径达6米的大推进器，总功率达15万马力，航速每小时海里，这对当时的战列舰而言，是最为先进的水平了。
在“大和”号和“武藏”号战列舰上，装有世界上最大口径的主炮，三联装460毫米主炮共有3座，前面2座，后面1座，每座炮塔重2200吨，一发炮弹重达1.5吨，最大射程达41千米。除了主炮外，它们还装有几种口径的副炮和机枪，最初每艘是56座，后又改装为147座，同时还增设了当时日本刚刚研制成功的雷达探测设备。为了侦察敌情和观测、修改主炮射击的弹着点，舰上还装有6架水上飞机，由舰上的两座弹射器弹射起飞。
为了防御鱼雷、水雷和炸弹的攻击，“大和”号和“武藏”号都有装甲防护。舷部有5层钢板的防护，最大厚度410毫米，创造了当时战列舰装甲厚度的最高纪录，底部也有3层钢板防护。全舰装甲总重竟达2100多吨。舰体水下部分若中一枚鱼雷，不会影响战斗力；同一舷若中两枚鱼雷，由进水造成的倾斜不会超过5度，仍能坚持战斗。
日本军国主义花费巨资而苦心营造了这两艘大型战舰，以为凭其坚甲巨炮便可叱咤风云于太平洋，抗衡英美于“大东亚”的防线以外。他们自誉这两艘军舰为日本国防的“中流砥柱”，故在几次重要的水面舰艇会战中，日军都没有舍得亮出这两张“王牌”。
1944年10月，美军进行夺取菲律宾的登陆战时，选择了菲律宾群岛中部的莱特岛作为登陆点，因而触痛了日本人。因为，菲律宾是日本人内侧防线的最大基地。日本人认为这是海上决战的最后时刻，必须使用全部海军和所有可用的陆军和空军兵力，这样，才动用了这两张“王牌”。
1944年10月22日，“大和”号和“武藏”号两舰从婆罗乃湾锚地出发，准备在25日凌晨到达莱特湾，用优势的炮火出其不意地压制美国的登陆部队。然而，它们在奔袭途中，就被美国航空母舰上的侦察机发现了。24日上午10时至下午2时，从特混舰队起飞的250架美国飞机分5个波次连续攻击日舰队。尽管日本海军舰队的1000余门火炮猛烈进攻，仍无法扼制美军飞机的密集轰炸，结果“武藏”号被20枚鱼雷、17颗炸弹击中，不到5小时就沉没了，舰上2399人中有1023人丧生。“大和”号等舰在这次战斗中虽幸免于难，但也带伤逃窜回日本本土。
1945年4月1日，美国在冲绳岛登陆，战火直逼日本家门。为了挽回败局，日军妄想采用引敌围歼的“菊水作战”方针。由“大和”号战列舰、1艘巡洋舰和8艘驱逐舰组成的编队，在第二舰队司令伊藤整一中将率领下于4月6日下午4时从濑户起航，企图在4月9日赶到冲绳岛海面的美海军军舰集结地，对美舰发起攻击。然而，舰队刚刚出港，就被在附近潜伏的美潜舰“线鳍鱼”号发现并跟踪。7日凌晨，日舰编队刚刚越过大隅海峡，就进入了美航空母舰侦察机的巡逻警戒圈。12时40分，日本编队遭到美舰载飞机的3波次攻击。这次，美军共出动1000架次舰载飞机，“大和”号被n枚鱼雷和7枚炸弹击中，大量海水涌人舰体，后来弹药舱又发生爆炸，致使舰体迅速倾倒。下午2时23分，世界上最后一艘最大的战列舰在出航后不到一天的时间内，便夹着众多的血肉，一同沉于海底，舰上2767名舰员中仅有269人生还。超级巨舰“大和”号和“武藏”号的沉没，标志着“大舰巨炮主义”的灭亡，也宣告了战列舰时代的结束，它告诉人们一个全新的海战观念：没有制空权就没有舰艇行动的自由权。此后，集海、陆、空于一体的航空母舰得到迅速的发展和壮大。
在第二次世界大战中，大约有60艘战列舰参战，其中约有1/3被击沉或击毁。第二次世界大战后，由于导弹、核武器的出现和广泛装备，国际上出现了“大型军舰已经过时”、“大型军舰在导弹、核武器面前不堪一击”的议论。在美国内部，“航空母舰派”和“战列舰派”相互攻击。结果，“战列舰派”败北，“航空母舰派”赢得了广泛的支持。在这种情况下，各战列舰拥有国从20世纪50年代中期起纷纷将战列舰退役，其中，一部分报废而拆卸钢板，另一部分先是转为后备役，后被逐步封存。到20世纪50年代末期，战列舰基本从海上消失了。
20世纪60年代的侵越战争和其后的中东战争期间，美国海军曾两次重新启用已被封存的战列舰“新泽西”号。这艘老牌战舰在战斗中也发挥了其应有的作用，但一直未能拯救战列舰的命运，使用了不长的时间后，又被重新封存。
