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  克里夫蘭級的設計衍生自布魯克林級輕巡洋艦,其設計目標包括擁有比其他美國早期巡洋艦更高的航速、更優異的防空武器以及更好魚雷防護等等。  作為美國海軍青睞的巡洋艦,克里夫蘭級與同時期建造的巴爾的摩級重巡洋艦外觀十分相似。克里夫蘭級的六英寸(152毫米)主炮每門每分鐘可以投射10發炮彈,而美國重巡洋艦所使用的八英寸(203毫米)主炮每分鐘的投射量僅有3發。由於對八英寸火炮的射擊速度不滿意,而且噸位較輕的克里夫蘭級能夠較快完成建造並部署,因此美國海軍選擇優先建造克里夫蘭級而不是巴爾的摩級。

  1930年代,美國海軍開始使用無人機來測試艦隊的防空火力是否足夠,這些無人機可以模擬俯衝轟炸機和魚雷轟炸機,其測試結果令艦隊感到沮喪。在沒有射控系統的輔助下,艦隊幾乎無力抵抗美國海軍所預想未來可能遭遇的空中襲擊。這些裝置的重量可達10噸,並且為了配重考量和保護這些裝置,必須將它們置於甲板下方。 而這項令人沮喪的假設在第二次世界大戰中被證明是過於樂觀的,為了發揮足夠的防空火力,美國海軍計劃將所有20毫米以上的防空武器都連線射控系統進行瞄準。  克里夫蘭級原先的上層建築設計已經相當緊湊,但美國海軍拒絕為克里夫蘭級的加大尺寸,因為這會影響到他所重視的建造速度。為了達成防空目標,美國海軍將克里夫蘭級的五個主炮塔改為四個,這將釋出一部分的上層空間來擴大艦橋,使其可以容納新的和必要的雷達。然而上層防空武器的增加使克里夫蘭級到了二戰結束時呈現頭重腳輕的狀態,為了彌種重量的差距,一部分的克里夫蘭級拆除了一臺飛機彈射器、並從A炮塔中移除了測距儀。

  上層建築的重量問題一直困擾著克里夫蘭級,每增加一件新的裝置都必須仔細權衡要拆除的裝置,比方說,安裝戰鬥機控制雷達的代價就是移除20毫米剪輯室。  克里夫蘭級由於額外的雷達裝置和頂部的重量,尤其是在RIM-8上,這些重量使它有著比原本的設計更大的穩定性問題。這個問題是在最為嚴重,導致1970年退役的俄克拉荷馬城號和小巖城號必須有大量的鎮流器和內部重排,才讓它得以持續服役到70年代。

  克里夫蘭級在二戰中主要服役於美國太平洋艦隊,尤其是快速航母特遣艦隊,還有一些服役於駐紮在歐、非海岸的大西洋艦隊。這些艦艇雖然在大量的任務中受損,但沒有一艘在戰爭中被擊沉。克里夫蘭級在1950年全部退役,除了曼徹斯特號一直服役到1956年外,另外還有6艘克里夫蘭級被改造成導彈巡洋艦一直服役到1970年代。  克里夫蘭級沒有參與朝鮮戰爭,因為它的大小几乎與巴爾的摩級一樣大,美國海軍選擇使用更先進的艦艇,而不是讓克里夫蘭重新服役。所有未經改裝的艦艇在1959年完成從後備艦隊被拋售或者轉換成導彈巡洋艦並於1950年代被重新服役,直到1970年代加爾維斯頓級和普羅維登斯級全數退役為止。  最後一艘克里夫蘭級輕巡洋艦,俄克拉荷馬城號於1979年12月退役。

  時至今日,只剩下一艘克里夫蘭級還存在世界上:被改裝成導彈巡洋艦的加爾維斯頓級的,它現在與弗萊徹級和貓鯊級一起,在紐約州水牛城尼亞加拉河畔的作為博物館船展示。

  克里夫蘭級原先計劃建造52艘,實際建造27艘(這個數量不含法戈級和獨立級)。  在設計階段以及建造中,有9艘被改造成獨立級航空母艦;2艘改造成法戈級,法戈級有著與克里夫蘭級不同的設計,包括更緊湊上層配置和將兩個煙囪合併成一個煙囪;  在全部27艘克里夫蘭級中,其中一艘被建造成導彈巡洋艦。建成後還有五艘被改建成加爾維斯頓級和普羅維登斯級的導彈巡洋艦。接續當時的命名規則,所有的艦艇完成後都以美國的城市和城鎮來命名。

  這個表格包括27艘克里夫蘭級(含3艘取消建造)和改造後的9艘獨立級航空母艦,計39艘。不包含改進成法戈級輕巡洋艦的13艘。
克里夫蘭級輕巡洋艦(Cleveland-class cruiser)是美國海軍在第二次世界大戰中服役,同時也是有史以來建造數量最多的一款輕巡洋艦。