A húszas évek elejére a repülőgép-anyahajó már elismert hadihajótípus volt, olyannyira, hogy a washingtoni flottaszerződés is külön foglalkozott a rájuk vonatkozó korlátozásokkal. Az egyezmény értelmében az anyahajók legnagyobb vízkiszorítása 27 ezer tonna lehetett, kivéve a csatahajókból átépített egységeket, melyekből az aláíró haditengerészetek számára kettőt-kettőt engedélyeztek, és amelyek legfeljebb 33 ezer tonnásak lehettek. Mivel az általános vélemény az volt, az anyahajóknak erős tüzérséggel is rendelkezniük kell, hogy meg tudják védeni magukat a felszíni hadihajókkal szemben, szabályozták a legnagyobb kalibert is, mely az anyahajók esetében 203 mm lehetett. A hajókat 20 év szolgálati idő után lehetett újakra cserélni.
Az egyezmény a Royal Navy számára a kategóriában összesen 135 ezer tonnányi hajóteret engedélyezett. A húszas évek végére a briteknek összesen hat anyahajójuk állt szolgálatban – az Argus, a Hermes, az Eagle, a Furious, a Courageous, és a Glorious – melyek összesen 115 ezer tonnányi hajóteret tettek ki. Lehetőség lett volna tehát arra, hogy egy hetedik, húszezer tonnás hajóval is kiegészítsék az állományt. 1924-ben a flotta már javasolta ennek a hajónak a megépítését, a szűkös költségvetés azonban nem nagyon tette lehetővé azt, így aztán a kényszerből erényt kovácsolva inkább igyekeztek a meglevőkkel tapasztalatokat szerezni, hogy azok alapján majd a lehető legmodernebb anyahajót tudják megépíteni, ha ennek eljön az ideje.
1930 végén érkezett el az idő, amikor a Royal Navy vezetése úgy érezte, az anyahajókkal szerzett tapasztalatokat ideje a gyakorlatban is kamatoztatni, és megépíteni végre ezt az új, modern hajót. Az ekkoriban beinduló német és japán flottafejlesztések hatására végül a vonakodó pénzügyminisztérium is rábólintott a tervekre, és az 1934-es költségvetési év keretei közé beillesztették a flotta új anyahajójának építési költségeit is. Az új hajó építése elől tehát elhárultak az elvi akadályok, és megindulhatott a tervezés.
Az új anyahajó paramétereinek meghatározására létrejött bizottság 1931 április 15-én ült össze először. A bizottság tagjai, Reginald Henderson ellentengernagy, illetve Henry Brownrigg, és Dashwood Moir sorhajókapitányok, mind korábbi anyahajó parancsnokok voltak. A tervezés során nemcsak a saját hajókkal szerzett tapasztalatokat vették figyelembe, hanem a Lexington osztályú amerikai anyahajókat is, melyek kategóriájukban akkor kétségkívül a világ legmodernebb és legerősebb egységei voltak.
A vízkiszorítás adott volt, a washingtoni szerződés 27 ezer tonnát engedélyezett az anyahajók számára. (Az új hajó szolgálatba állítását követően az Argust leselejtezték volna, így nem lépték volna át a 135 ezer tonnás keretet.) A britek azonban nem használták ki teljesen az engedélyezett vízkiszorítást, mivel már évek óta szorgalmazták ennek 23 ezer tonnára való csökkentését. Javaslatukat ugyan a többi haditengerészet elutasította, ám az angolok ennek ellenére szerettek volna jó példát mutatni, és saját anyahajóik részére csak 23 ezer tonnás vízkiszorítást engedélyeztek. A stréberkedés mellett erre más okuk is volt, igazodniuk kellett ugyanis a máltai és a gibraltári dokkok méreteihez, melyek ennél nagyobb hajókat nehezen tudtak volna befogadni. (A 23 ezer tonnás korlátozást a briteknek végül az 1936-os londoni konferencián sikerült elfogadtatniuk a többiekkel, az egyezmény azonban nem volt hosszú életű. 1939-re gyakorlatilag már mindenki felrúgta a korábbi tengerészeti konferenciák összes korlátozását.)
A bizottság először a hajó sebességét határozta meg. Az anyahajónak lépést kellett tartani az őt kísérő cirkálókkal, és gyorsan el kellett tudnia menekülni a túl közelre kerülő ellenség csatahajók elől. Ehhez tartós menetben legalább 27 csomós sebességet kellett tudnia tartani, és a hajtóművek teljes kapacitásával rövidebb időre el kellett érnie a 32 csomós sebességet is. Kívánatos hatótávolságként tízezer mérföldet állapítottak meg.
A repülőgépek számát illetően az volt a vélemény, 42 repülőgép elegendő lesz, ugyanis a Courageous osztályú anyahajók is ennyivel voltak felszerelve. A nehézkes fel és leszállási rendszer miatt akkoriban úgy gondolták, egyszerre úgyis legfeljebb csak 15-20 repülőgépet tudnak indítani, ennyi vehet részt egy légicsapásban, felesleges tehát sokkal több gépet bezsúfolni a hajókra, hiszen úgysem tudják kihasználni őket. A biztonságos fékező rendszerek hiányában a repülőfedélzeten nem lehetett egyszerre indítani és fogadni a gépeket, leszálláskor a felszállópályát biztonsági okokból ki kellett üríteni. Ugyancsak biztonsági okokból a leszálló repülőgépet azonnal levitték a hangárba, és a következő leszálló gépet csak ezután fogadták. A leszállás így igen lassú folyamat volt, és ha tucatnyinál több gép várt egyszerre leszállási engedélyre, fennállt a veszélye annak, hogy az utolsóknak kifogy az üzemanyaga, mielőtt még fogadni tudnák őket.
A Courageous osztályon a problémát a kétszintes repülőfedélzettel próbálták valamennyire orvosolni. A hajó orrában, a felső fedélzet alatt egy szinttel, volt egy második felszálló fedélzet is, melyről közvetlenül a hangárakból tudták indítani a gépeket. Az anyahajó így akkor is indítani tudta repülőgépeit, ha a felső fedélzeten éppen folyt az előző hullámból visszatérő gépek leszállása. Ez az alsó repülőfedélzet azonban csak a kisebb vadászgépek indítására volt alkalmas, és erősebb hullámzásban nem volt biztonságos.
Henderson tengernagy volt az, aki ragaszkodott a repülőgépek számának növeléséhez. Úgy vélte, az új fékezőberendezések, melyeket ekkoriban teszteltek a Courageous-on, megoldják ezt a kérdést, biztonságosabbá és gyorsabbá teszik a leszállást, míg a felszállási hosszt a szintén új fejlesztésű katapultokkal lehet jelentősen lecsökkenteni. A technológiai újdonságoknak köszönhetően elvileg már egyetlen repülőfedélzeten is megoldható volt egy időben indítani, és fogadni a repülőgépeket.
A hajó általános felépítésénél egyértelmű volt, hogy az Eagle-en már jól bevált sziget mintájú felépítményt fogják alkalmazni. Úgyszintén egyetértés volt abban, hogy a füstelvezetést is az itt használt módon, egy hagyományos kéményen keresztül fogják megoldani, mivel a Furiouson kipróbált oldalsó füstelvezetés nyilvánvalóan sokkal rosszabb megoldás volt.
Egyetértés volt abban is, hogy a hajóra a Courageous osztályon is használt kétszintes hangárt építsenek, de a felvonók számáról már megoszlottak a vélemények. Végül arra a következtetésre jutottak, az anyahajóra két repülőgép-lift is elegendő lesz, és egy vagy két kisebb felvonó a bombák és torpedók szállítására. Először a Courageous osztályon használt lifteket akarták adaptálni az új hajóra is, de aztán úgy vélték, a nagyméretű, 14×14 méteres liftek túl nagy helyet foglalnak el a fedélzeten, ahol használatuk közben sem fogadni, sem indítani nem lehet a gépeket. Miután ekkoriban terjedt el a felhajtható szárnyak használata, az új felvonókat később úgy tervezték, hogy a gépeket felhajtott szárnyakkal tudja szállítani. A liftek szélességét így csaknem a felére tudták csökkenteni, vagyis azokat a fedélzet két oldalán úgy tudták elhelyezni, hogy a fedélzet másik oldala még a felvonók használata közben is szabad maradt a fel, és leszálló gépek számára.
A csöves fegyverzettel kapcsolatban sem voltak viták. A még ekkor is uralkodó véleménytől eltérően a bizottság tagjai úgy gondolták, az anyahajónak nincs szüksége nagykaliberű fegyverzetre. Egy anyahajó fegyvere maga a repülőgép, és a fő fenyegetést nem az ellenséges cirkálók, hanem az ellenséges repülőgépek jelentik számára. Ennek megfelelően szóba sem került a 15-20 centis cirkálólövegek használata, a hajót 16 darab 130 mm-es ágyúval szerelték volna fel, melyek egyaránt használhatóak voltak felszíni és légi célpontok ellen. Ez igen erős légvédelmi kapacitást jelentett, és a 130 mm-es kaliberű ágyúk már hatásos fegyverek lettek volna az ellenséges rombolókkal, vagy könnyűcirkálókkal szemben is. A hajó könnyű légvédelmi fegyverzetét két négycsövű 40 mm-es (a korabeli meghatározás szerint kétfontos), és nyolc négycsövű 12,7 mm-es légvédelmi gépágyú alkotta volna.
Bár az anyahajók fő védelmének a hajók repülőgépeit, és a nagy sebességet tartották, az új hajót erős páncélzattal is el akarták látni. Ennek erősségét az anyahajókon használt korabeli repülőgépek által szállítható fegyverzethez méretezték. Akkoriban a haditengerészeti repülőgépek legfeljebb 500 fontos, vagyis 227 kilós bombákat szállíthattak, a légitorpedók robbanótöltete pedig általában 200 kilót nyomott. Az ehhez méretezett páncélzat a fedélzeten, és a gépházakat védve a vízvonalon 51-76 mm vastag lett volna, míg a torpedóvédő válaszfal vastagsága 37 mm.
1931 december kilencedikén a bizottság három vázlattervet nyújtott be elbírálásra az Admiralitásnak. Az első két tervezet küllemre erősen hasonlított a Courageous osztályhoz, mivel ezeknek is kétszintes repülőfedélzetük volt. A kémény és a sziget már ekkoriban is szokatlan módon a fedélzet bal oldalán került volna elhelyezésre. A harmadik, „C” jelű terv az Eagle mintájára egyetlen, a hajó teljes hosszában végighúzódó repülőfedélzettel rendelkezett, és az orr teljesen zárt kialakítású volt.
A három tervezet paraméterei egyébként azonosak, vagy erősen hasonlóak voltak. A 22-23 ezer tonnás vízkiszorítású hajók teljes hossza 240-248 méter, szélességük 28 méter, merülésük pedig 7 méter volt. A repülőfedélzet hossza az első két hajón 185 méter volt, az orrfedélzeten, egy szinttel lejjebb beépített második repülőfedélzeté pedig 45-48 méter. A harmadik terven viszont az egyetlen, 233,6 méter hosszú repülőfedélzet szinte a hajó teljes hosszára kiterjedt. Mindhárom hajóra kétszintes hangárt építettek volna, melyek 60 repülőgép tárolására voltak alkalmasak.
A hajtóművek teljesítménye, és a hatótávolság mindhárom tervezeten eltérő volt. Az első, „A” jelű terv 120 ezer lőerős hajtóművekkel volt felszerelve, melyek 32,5 csomós sebesség elérését tették lehetővé, viszont a háromezer tonnás üzemanyagkészlettel a hatótávolság csak 6.650 mérföld volt. A másik két hajó 90 ezer lóerős hajtóművekkel lett volna felszerelve, és 30,75, illetve 30,5 csomós sebességre lettek volna képesek. Az üzemanyagkészlet a „B” tervnél 4.100 tonna, a „C” terven 4.200 tonna volt, mely mindkét esetben 7.600 mérföldes hatótávolságra volt elég.
Bár utólag egyértelműnek tűnik, hogy a három tervezet közül az egyetlen repülőfedélzettel rendelkező „C” változat volt a legmodernebb, és a megvalósításra leginkább érdemes, ez akkor nem mindenki számára volt ilyen nyilvánvaló. Az Admiralitáson kezdetben inkább a kétszintes repülőfedélzetet pártfogolták, úgy gondolva, egy ilyen kialakítással lenne legjobban biztosítva az egyidejű fel és leszállás lehetősége, valamint megspórolhatnák vele az új, bonyolult felépítésű és drága fékezőberendezéseket és katapultokat, s ezzel is csökkenthetnék a költségeket. Mások, szintén a spórolás végett, a sebesség két csomóval való csökkentését javasolták, ami kisebb teljesítményű hajtóműveket igényelt volna.
A sebesség csökkentését végül az amerikai példára hivatkozva vetették el. Az angolok ekkor már jó ideje félszemmel állandóan az amerikaiakat figyelték, és őket utánozták, márpedig a Lexington osztályú anyahajók 33 csomós sebességre voltak képesek, az ekkoriban épülő Ranger pedig 29,5 csomóra. A britek úgy vélték, ők sem érhetik be kevesebbel, és a 30-32 csomós sebességhez ragaszkodniuk kell.
Némi vita után végül elvetették a kétszintes repülőfedélzetet is, vagyis végül a „C” változat mellett döntöttek. (Talán szintén az amerikai etalon hatására.) Viszont hogy az egyetlen repülőfedélzeten is gyors legyen a gépek mozgatása, az eredeti két felvonó helyett hármat javasoltak. Mivel az eredeti, széles liftek így már túl nagy helyet foglaltak el, szélességüket ekkor csökkentették a felére, úgy gondolva, a repülőket úgyis csak felhajtott szárnyakkal fogják szállítani, és így a keskenyebb liftek is megfelelőek lesznek. A felvonók számának növelésére már csak azért is szükség volt, mert a végleges terveken a repülőgépek számát is tovább növelték, 72-re.
A jobb stabilitás érdekében a hajó szélességét egy méterrel megnövelték, és csökkentették a fő fegyverzet csőszámát is. A Lordok 14 darab 130 mm-es ágyú beépítését javasolták, amivel ismét súlyt csökkentettek, ami a stabilitást is javította volna. Legalábbis elvileg, ugyanis a tervezés utolsó stádiumában a lövegeket végül áthelyezték az oldalerkélyekről a repülőfedélzet két szélére, vagyis azok magasabbra kerültek. Végeredményben az új lövegelrendezés valamivel rontotta a hajó stabilitását, a metacentrikus magasság így a standard vízkiszorítás mellett csak 1,15 méter lett volna.
Az eredeti elképzelések szerint a hajó gerincfektetésére 1933-ban, szolgálatba állítására 1936-ban került volna sor. Az építés a finanszírozási problémák miatt végül több mint egy évet csúszott, a pénzügyminisztérium ugyanis csak az 1934-es költségvetési évben hagyta jóvá az építéshez szükséges összeg utalását. Az anyahajó nem egyedi példány lett volna, 1936 és 1947 között további négy egység építését kezdték volna el, hogy ezekkel váltsák le az Argust, a Hermest, és a Courageous osztály három hajóját.
A részletes tervdokumentációt a haditengerészet tervezési osztályának vezetője, Sir Arthur Johns irányította csoport készítette el. Menet közben még néhány módosítást hajtottak végre a terveken, például növelték a fedélzeti fegyverek lőszerkészletét, és a repülőgépek számára a hajón tárolt bombák és torpedók, illetve az üzemanyagkészlet mennyiségét. Változtattak a fő fegyverzet kaliberén is. A 130 mm-es ágyúkkal végzett lövészetek eredményei alapján az Admiralitás úgy találta, a löveg túl nehéz, tűzgyorsasága pedig túl alacsony ahhoz, hogy hatékony fegyver legyen az anyahajókon. Helyette inkább a 120 mm-es kalibert javasolták, és mellettük még négy darab nyolccsövű Pom-pom-ot helyeztek volna el a hajón.
Az anyahajó terveit az Admiralitás 1934 június 21-én hagyta jóvá. Ugyanezen az ülésen született döntés a hajó elnevezéséről is. Bár az új anyahajónak eredetileg a Mercury nevet akarták adni, a hajó végül az Ark Royal (Királyi Bárka) nevet kapta. Az addig ezt a nevet viselő hidroplán-anyahajót átkeresztelték a Pegazus névre. A hajó jelmondata a később nagyon találónak bizonyuló „Zeal Does Not Rest” lett. (Hozzávetőleges fordításban: A törekvés nem nyugszik.)
A teljes tervdokumentáció 1934 novemberében készült el. Következő év februárjában a terveket átadták az építéssel megbízott Cammell Laird and Company Ltd. tisztviselőinek, akik elkészítették a költségvetést, és leadták a rendeléseket az építéshez szükséges szerkezeti elemeket legyártó acélgyáraknak. Az építés költségei végül 3,3 millió fontra rúgtak, vagyis a csatahajók után az új anyahajó volt a Royal Navy legdrágább egysége. Az egy tonnára eső építési költségeket tekintve viszont a hajó az olcsóbbak közé tartozott. Az anyahajó nagyjából tonnánként 150 fontba került, míg egy cirkáló körülbelül kétszázba, egy Nelson osztályú csatahajó pedig tonnánként 227 fontba. (Egy Queen Elizabeth osztályú csatahajónak csak a korszerűsítése több mint kétmillió fontba került.)
A költségvetés elfogadása után a haditengerészet 1935 április 17-én írta alá a szerződést a Cammell Laird-el. A hosszas előkészítő munkák után a hajó építése szeptember 16-án reggel kezdődött, a Cammell Laird Birkenhead-i hajógyárában. A gerinc első darabját a hajógyár igazgatójának 12 éves kislánya helyezte a sólyára.
Az Ark Royal valóban egyesítette magában azokat a tapasztalatokat, melyeket a britek az anyahajókkal az előző évtizedben szereztek. Forradalmi konstrukciónak talán túlzás lenne nevezni, de elkészülte idején mindenképpen a kor legmodernebb, műszaki megoldásaiban jövőbe mutató anyahajója volt, mely mintaképe lett az utána következő generációnak.
A modernség egyik jele volt, hogy a hajó építésénél nagymértékben alkalmazták az ekkoriban még nagy újdonságnak számító villanyhegesztést. A hajótest szerkezetének körülbelül 65 százaléka hegesztéssel készült, beleértve a belső válaszfalakat, a külső lemezelést, és a fedélzeteket, kivéve a hagyományos szegecseléssel készült repülő és hangárfedélzeteket. A hajó teljes orr része is hegesztéssel készült. A szegecsek mellőzésével körülbelül 500 tonna súlyt spóroltak meg, amit a vázszerkezet és a páncélzat erősítésére fordítottak.
A villanyhegesztés ilyen széles körű alkalmazása egyrészt nagyon modern vonás volt, másrészt viszont jelzi, hogy az Admiralitás másodrendű egységként tekintett az új hajóra. A szegecselt és hegesztett alkatrészek szerkezeti szilárdságát ugyanis az Admiralitás szakértői hivatalosan is megvizsgálták, és úgy találták, hogy minden szempontból a szegecselt elemek a jobbak. Ennek megfelelően a csatahajók építésénél a hegesztést szinte egyáltalán nem is használták, a hajók gyakorlatilag teljesen szegecseléssel készültek. Az anyahajókkal szemben tehát nem támasztottak olyan követelményeket, mint a csatahajókkal vagy a cirkálókkal szemben, és a villanyhegesztést nem a korszerűség jegyében használták, hanem alighanem csak egy „itt ez is jó lesz” megfontolás alapján.
A hajótest elégtelen belső felosztása is arra látszik utalni, a tengernagyok nem foglalkoztak különösebben az anyahajókkal, és nem tartották fontosnak, hogy azok ugyanolyan magas színvonalat képviseljenek, mint a csatahajók. A hajótestet vízzáró keresztválaszfalakkal 12 rekeszre osztották, ami egy ekkora hajó esetében nem tekinthető különösebben soknak. A nagyjából ugyanilyen hosszú King George osztályú csatahajók teste például 19 rekeszre volt tagolva. Az Ark Royal vízzáró válaszfalai ráadásul csak az alsó hangárfedélzetig értek, öt méterre a vízvonal fölé.
Az egyetlen, és a hajó teljes hosszában végighúzódó repülőfedélzet mellett a hajótest másik, ennyire nem szembetűnő jellegzetessége volt, hogy a hangárakat a hajótest belsejében helyezték el. A korabeli gyakorlat ugyanis inkább az volt, hogy a hangárakat, és tetejükön a repülőfedélzetet, egyszerűen csak felépítményként építették rá a hajótestre. A legtöbb korabeli anyahajó félkész csatahajókból lett átépítve, úgy, hogy fogták a főfedélzetig kész hajótestet, és ráépítettek még egy vagy két szintet, mintha a hajó teljes hosszát és szélességét lefedő felépítményt helyeznének el a hajótesten. Talán innen ered ez a megoldás, amit az amerikaiak későbbi, már eleve anyahajónak tervezett egységeiken is alkalmaztak.
A britek azonban nem ezt a megoldást követték, hanem a Hermes mintájára egészen a repülőfedélzetig felvitték a bordázatot, vagyis az egész hajó kompakt egységet képezett. A hangárak tehát nem a hajóra voltak ráépítve, hanem a hajóba voltak beépítve. Ez értelemszerűen sokkal szilárdabb, sérülésállóbb hajótestet eredményezett, viszont azon az áron, hogy a hangárak alapterülete jóval kisebb lett, mint a másik módszer szerint épülő hajókon, hiszen azok nem terjedtek ki a hajótest teljes szélességére. Az Ark Royal két hangárfedélzeten kevesebb gépet tudott szállítani, mint a hasonló méretű amerikai anyahajók egyetlen hangárfedélzeten. A későbbi háborús tapasztalatok azonban megerősítették, az így épült hajók – különösen a későbbi egységek, melyeknél a repülőfedélzetet is páncélozták – sokkal masszívabbak, és több sérülést elviselnek, mint a hagyományos hangárfedélzettel épült, gyengébb szerkezetű anyahajók. (Erre példa például az amerikai Franklin, melyet 1944 októberében két 250 kilós bomba talált el. A bombák a hangárfedélzeten tüzeket, és olyan súlyos másodlagos robbanásokat okoztak, amik kis híján végeztek az anyahajóval. A legénység vesztesége közel 50 százalékos volt, a hajón a különböző források szerint 1000-1200 tengerész vesztette életét, vagy sebesült meg. Ellenpélda pedig az angol Illustrious, mely 1941 januárjában legalább nyolc 250-500 kilós bombatalálatot kapott, de 200 fős emberveszteséggel önerőből futott be Máltára, majd hajózott Alexandrián keresztül az Egyesült Államokba nagyjavításra.)
A hangárakat így kétoldalt közrefogta a „gallery deck”, a hangárak, és a hajó oldala közti terület. Ez csökkentette a hangárak szélességét, viszont növelte azok védettségét, hiszen így a teljes hangár zárt, és minden irányból védett terület volt. A „gallery deck” helyiségeiben főleg raktárakat, és különféle javítóműhelyeket helyeztek el.
A repülőfedélzet alatt két szinten építették be a hangárakat, a felső hangárfedélzet teljes hossza 172 méter, az alsóé 138 méter volt. Mindkét hangár 18,3 méter széles, és 4,88 méter magas volt, teljes alapterületük 4.884 m2. A hangárakat természetesen nem tagolták keresztválaszfalakkal, hiszen azok teljes hosszában tudni kellett mozgatni a gépeket, de hogy a tűzveszélyt csökkentsék, szekciókra osztották őket, melyeket könnyen elhúzható, tűzálló acél vagy azbeszt függönyökkel választottak el egymástól.
A kétszintes hangárnak köszönhetően az Ark Royal rendkívül magas építésű volt. A repülőfedélzet a normál vízkiszorítás mellett 17,1 méter magasan volt a vízvonal felett. Mint általában az ilyen hajókon, a hatalmas oldalfelület az Ark Royalon is remek támadási pontot nyújtott a szélnek, ami azzal a következménnyel járt, hogy kis sebességnél a hajó szinte kormányozhatatlan volt, hacsak nem volt teljes szélcsend. Kikötőkben való manőverezésnél az anyahajó így állandóan a vontatók segítségére szorult.
A 19 mm vastag, nagy szakítószilárdságú Ducol acéllemezekből készült 243 méter hosszú, és a legszélesebb ponton 29,3 méter széles repülőfedélzet nagyobb volt, mint bármelyik másik, a háború előtt vagy alatt épített angol anyahajón. A fedélzet 24 méterrel volt hosszabb a vízvonalhossznál, és 36 méterrel hosszabb a gerinc hosszúságánál, ugyanis az orr, és különösen a tat messze kinyúlt a víz fölé. Minden felszerelést, ami a repülőgépek tevékenységét zavarhatta volna, mint az antennák, daruk, fényszórók, szélfogók, nem fix, hanem lehajtható, vagy behúzható kivitelben készítettek el. Az éjszakai leszállásokhoz a repülőfedélzet beépített lámpasorral is fel volt szerelve.
Az orr teljesen zárt, áramvonalas kialakítású volt, ami jobb tengerállóságot adott a hajónak, és csillapította a repülőfedélzet felett, illetve a hajótest mellett és mögött menet közben kialakuló légörvényeket, ami különösen a leszálló gépek dolgát könnyítette meg.
A hajó felépítményét, a kisméretű „szigetet”, a szokásos módon a repülőfedélzet jobb oldalán helyezték el. A kéményen kívül itt volt egyebek közt a parancsnoki híd, a navigációs híd, a meteorológiai állomás, és néhány kis készenléti kabin (sea cabin) a magasabb rangú tiszteknek, hogy bevetésen mindig a híd közelében legyenek, és ne a viszonylag messze levő tiszti lakosztályokból kelljen a hídra rohangálniuk, ha szükség van rájuk. A felépítmény súlyát a hajótest aszimmetrikus kialakításával kompenzálták, a bal oldal a középvonaltól számítva kicsit szélesebb volt, mint a jobb.
A páncélzat erősnek volt tekinthető, bár viszonylag kis területet védett csak. A 12,7 mm-es alátétlemezre szerelt 114 mm vastag páncéllemezek 95,1 méter hosszan védték a hajó oldalát, vagyis a páncélöv fedte a vízvonalhossz 45 százalékát. Az övpáncél magassága nem volt mindenhol egyforma. A nagyrészt 4,88 méteres magasságot a kazánházaknál 7,47 méterre növelték, hogy a páncél védje a füstcső kivezetéseket is. A páncélöv két végét egy-egy 87 mm vastagon páncélozott keresztválaszfallal zárták le.
A páncélfedélzet szokatlan módon három szinten volt beépítve, vagyis nem egyforma magasságban húzódott végig a hajó hosszában. A kazánház felett az alsó hangárfedélzet kapott 63 mm vastag páncélzatot, a gépházak felett a felső hangárfedélzet. A lőszerraktárak, és a repülőgépek üzemanyag tárolói felett a páncélfedélzet a vízvonal magasságában volt, vastagsága itt elérte a 87 mm-t, viszont nem fedte a hajó teljes szélességét, csak a torpedóvédő válaszfalak közötti területet. (Más források szerint a páncélfedélzetek vastagsága mindenhol 87 mm volt.) A számítások szerint a fedélzeti páncél védelmet adott a háromezer méter magasságból ledobott 250 kilós, és az ezerötszáz méterről ledobott 500 kilós bombákkal szemben is.
Henderson tengernagy, aki közben az Admiralitás Harmadik Lordja lett, már építés közben javasolta, hogy páncélozzák az anyahajó repülőfedélzetét is. A mérnökök számításai azonban azt mutatták, a javasolt 51 mm vastag fedélzeti páncélzat legalább ötszáz tonnával megnövelné a hajó súlyát, amivel a vízkiszorítás túllépné a londoni konferencián éppen ekkoriban elfogadott 23 ezer tonnás limitet. Ezenkívül hogy a stabilitás ne csökkenjen, közel fél méterrel meg kellett volna növelni a hajótest szélességét, és átrendezni a felvonók elhelyezését is. Miután az Ark Royal építése ekkor már előrehaladott állapotban volt, a szükséges változtatások az építés komoly késedelmét, és a költségek drasztikus növekedését vonták volna magukkal, így a javaslatot végül elutasították. (A későbbi angol anyahajókat viszont már eleve páncélozott repülőfedélzettel tervezték.)
Az anyahajón ezeken kívül csak a kormánykamrát páncélozták, melyet oldalt 63, felül 87 mm vastag lemezekkel védtek.
A torpedók elleni védelmet az amerikai minta alapján készült „szendvics” rendszerrel oldották meg, vagyis a torpedók és aknák robbanása által keltett víz alatti lökéshullámot több, függőlegesen beépített válaszfallal akarták felfogni. A válaszfalak közti rekeszeket felváltva üresen hagyták, illetve olajjal vagy vízzel töltötték fel. Az elképzelés szerint a rendszer rugalmas ellenállása felfogta és elnyelte volna a robbanás lökéshullámát, még mielőtt az elérte és átszakította volna a hajó belső részeit védő utolsó válaszfalat is.
Az Ark Royal torpedóvédelmét három, függőlegesen beépített válaszfal biztosította. Ezek közül a középső volt a páncélozott torpedóvédő válaszfal, mely 37 mm vastag, hegesztett Ducol lemezekből készült. A hajó oldala és az első válaszfal – tulajdonképpen a kettős fenék két oldala – közti 0,76 méter széles rekeszeket üresen hagyták, a következő, 2,3 méter széles rekesz olajtárolóként funkcionált, míg a harmadik, körülbelül egy méter szélességben, ismét üres volt. A rendszer legnagyobb mélysége a főbordánál 4,08 méter volt.
A torpedóvédő rendszer a számítások szerint képes volt akár 750 font (345 kg) TNT robbanását is kibírni, ennyi volt ugyanis a legerősebb korabeli angol torpedók robbanótöltetének tömege. Ez nagyon impozáns adat, a későbbi események azonban nem igazolták a számítások helyességét. Az Ark Royalt elsüllyesztő német torpedó robbanótöltete ugyanis csak 280 kg volt, a robbanás mégis simán átütötte az egész torpedóvédő rendszert, és hatalmas kiterjedésű sérülést okozott, noha a torpedó a hajó közepén csapódott be, ahol a rendszer mélysége a legnagyobb volt. (Igaz, a nagy mélységre állított torpedó a várakozásokkal ellentétben nem a hajó oldalánál, hanem alatta robbant.)
Az Ark Royal meghajtásáról három Parsons turbina gondoskodott, melyekhez hat darab, 28 att üzemi nyomáson dolgozó Admiralty kazán szolgáltatta a gőzt. A háromcsavaros elrendezés teljesen szokatlan volt a Royal Navynél, és csak a kényszerű súlymegtakarítás vitte rá a briteket, hogy alkalmazzák ezt az egyébként a német haditengerészetnél elterjedt elrendezést.
Az anyahajó hat kazánját mind egyetlen rekeszben helyezték el, melyet két hosszanti válaszfallal tagoltak három kazánházra. A gyenge válaszfalak vízzárósága persze közel sem volt olyan jó, mint a keresztválaszfalaké. Ugyanígy egyetlen rekeszben építették be a három turbinát is. A gépészeti elrendezés újabb gyenge pontja volt a füstcsövek kivezetése. A hat kazánból ugyanis egyetlen, a kétszintes hangár miatt nagyon alacsonyan fekvő füstcsőbe vezették a füstgázokat, és ezt vezették ki aztán a kéménybe. Mindez szokatlan, és első látásra is komoly kockázatot magában hordozó elrendezés volt, amit már az építés idején is folyamatosan kritizáltak, de ennek ellenére sem változtattak rajta, sőt, a későbbi anyahajók is hasonló elrendezéssel épültek. Ez ismét azt bizonyíthatja, az Admiralitás közel se fordított akkora figyelmet ezekre a hajókra, mint a csatahajókra, mivel másodlagos fontosságú egységeknek tekintették őket.
A tervek szerint az anyahajó hajtóművei 102 ezer Le teljesítményre lettek volna képesek, ami a standard vízkiszorítás mellett 30,75 csomós sebesség elérését tette volna lehetővé. A gyakorlatban a hajtóműrendszer valamivel felülteljesítette az elvárásokat. Az 1938 májusában megtartott próbajáratokon az anyahajó gépei a maximális terhelés mellett 103.055 Le teljesítményt értek el, ami 22.381 tonnás vízkiszorítás mellett a 31,75 csomós sebesség elérésére volt elegendő. A meghajtást három, 4,57 méter átmérőjű, percenkénti 260 fordulatszámon dolgozó, háromlapátos hajócsavar biztosította. A három hajócsavar nem volt egyforma, a középső lapátjainak felülete 12,542 m volt, míg a két szélsőé csak 11,61 m2.
Az Ark Royal teljes üzemanyag ellátmánya 4.620 tonna olaj volt, amivel a hajó a gazdaságos 14 csomós sebesség mellett a nagyon jónak számító 12 ezer mérföldes hatótávolságot tudta elérni. A hajó ezzel háromszor tudta volna oda-vissza megtenni a Gibraltár és Alexandria közti utat.
Az anyahajó villamos ellátásáról hat darab, egyenként 400 kW teljesítményű turbógenerátor gondoskodott. Ezekből hármat a kazánházakban, hármat pedig a páncélfedélzeten elhelyezett generátortermekben építettek be. Az eredeti tervekben szerepelt még két darab, egyenként 275 kW teljesítményű dízelgenerátor is, ezeket azonban építés közben végül feleslegesnek ítélték, és kihagyták, ami később végzetes hibának bizonyult.
A 2.400 kW villamos teljesítmény egy ekkora hajónál nem tűnhet nagynak, de így is messze túlszárnyalta a korábbi Courageous osztály 975 kW-ját. Az angol hajókra egyébként jellemző volt a gyenge villamos kapacitás, mivel a britek úgy vélték, a segédgépek üzemeltetésére sokkal megfelelőbb és biztonságosabb a gőz, illetve a hidraulika. Ennek megfelelően még a King George osztályú csatahajók kapacitása is csak 2.640 kW volt. Szemléltetésképpen, a Graf Zeppelin villamos kapacitása 4.820 kW, a Yorktown osztályú amerikai anyahajóké pedig 5.500 kW volt. Az angol csatahajók és anyahajók villamos kapacitása nagyjából akkora volt, mint egy amerikai rombolóé, ami jellemezi, mennyire lemaradt már eddigre az élvonaltól az angol hajóépítő ipar.
Az Ark Royal tengerállósága megfelelt a Royal Navy magas elvárásainak. Az anyahajó szinte minden időjárási körülmények között hadra fogható volt, a Bismarck elleni támadások idején például a hajó hosszanti kilengésének magassága a viharos tengeren elérte a 18,5 métert – vagyis a hajó orra ennyit emelkedett és süllyedt a hullámvölgy és a hullámhegy között –, a támadó gépeket mégis indítani és fogadni tudták.
Az anyahajó metacentrikus magassága a 22.870 tonnás standard vízkiszorításnál 1,02 méter volt, a 28.480 tonnás teljes terhelés mellett pedig 2,03 méter. A hajó manőverezőképessége szintén kiváló volt, teljes sebesség mellett egy 925 méter átmérőjű körben képes volt megfordulni. Normál körülmények között az Ark Royal jól irányítható, és könnyen kezelhető hajó volt, csak kis sebességnél volt vele nehéz manőverezni, ilyenkor általában vontatók segítségére szorult.
Az Ark Royal legénysége a papírforma szerint 1636 főből állt, ezek közül 773 volt a repülőgépeket kiszolgáló személyzet. A tényleges legénységi létszám persze folyamatosan változott, általában 1600 és 1800 között, attól függően, milyen új berendezéseket helyeztek el a hajón, és éppen hány repülőgép volt a fedélzeten. A legénység elhelyezési körülményei jobbak voltak, mint a legtöbb angol hadihajón, nagyobb élettér jutott egy emberre, és kényelmi berendezésekkel is jobban fel volt szerelve, mint az a Royal Navynél szokásban volt.
A harmincas évek közepére már minden haditengerészet számára nyilvánvaló volt – a németet kivéve –, abszurd elképzelés arra számítani, hogy az anyahajók majd ellenséges cirkálókkal és rombolókkal fognak tüzérségi párbajokat folytatni. Világos volt, az anyahajót kötelékben kell alkalmazni, és a repülőgép a fő fegyverzete. Ennek megfelelően nem volt szükség a hajókon 15-20 centis cirkálólövegekre, csak erős légvédelemre.
Az első elképzelések szerint a hajót 130 mm-es ágyúkkal szerelték volna fel, ezekről azonban gyorsan kiderült, légvédelmi ágyúnak túl súlyosak, és túl nehezen kezelhetőek, így rendszeresítéséről végül lemondtak. A véglegesnek szánt tervekre már a Nelson osztályon is használt 120 mm-es ágyúk kerültek fel, melyekből nyolc ikerlöveget helyeztek volna el az alsó hangárfedélzet szintjén levő oldalerkélyeken. 1935 tavaszán azonban végül a fejlesztés alatt álló 114 mm-es – 4,5 hüvelykes – légvédelmi ágyú beépítése mellett döntöttek, melyek használatával 150 tonna súlyt spóroltak meg, így lehetővé vált, hogy az ágyúkat a közvetlenül a repülőfedélzet alatti erkélyeken építsék be, ami sokkal jobb kilövést biztosított a lövegeknek.
A 4,5 QF Mark III lövegek később a háború egyik legjobb hajófedélzeti légvédelmi ágyújának bizonyultak, teljesítményben a kisebb kaliber ellenére is jócskán felülmúlták a régebbi 120 mm-es ágyúkat, és legalább egyenrangúak – ha nem jobbak – voltak az amerikai 127 mm-es lövegekkel. Az ágyút eredetileg az új anyahajókon való használatra fejlesztették ki, de később rendszeresítették őket a cirkálókon, majd a háború alatt épült új rombolókon is.
Az 5,38 méter hosszú, egyenként 2,86 tonna súlyú ágyúk 45 fokos csőemelkedésnél 18.970 méter távolságra, illetve 80 fokos csőemelkedésnél 12.500 méter magasra tudták eljuttatni 24,95 kilós gránátjaikat. A tűzgyorsaság percenként 12 lövés volt, a csöveket minden szögben után lehetett tölteni. A lőszerjavadalmazás csövenként 400 gránát volt. A csövek élettartama nagyon alacsony volt, mindössze 650 lövés. (A német 105 mm-esek számított élettartama 2.950, az amerikai 127 mm-eseké pedig 4.600 lövés volt.)
A lőszerellátás az ágyúk elhelyezéséből adódóan kissé bonyolult művelet volt. A lőszert liftek szállították a felső fedélzetig, majd onnan egy sínrendszeren juttatták el a fedélzet szélén elhelyezett lövegtornyokig. A lövegek nem rendelkeztek automata töltőberendezéssel, csak kézzel lehetett a csöveket utántölteni. Ez komoly terhet jelentett a kezelők számára, az ágyúk ugyanis egységes lőszerrel voltak ellátva, vagyis a gránát és a kivetőtöltet össze volt szerelve, és azt egyben kellett betölteni. A lőszer teljes súlya így közel 40 kg volt, aminek a kézzel való mozgatása igen nehéz munka volt, és a gyakorlatban a tűzgyorsaságot is erősen lecsökkentette. A hajókon később elterjedt gyakorlat volt, hogy a könnyebb kezelhetőség érdekében a lőszert a raktárakban szétszerelték. (1944-től hivatalosan is visszatértek az osztott lőszer használatához.)
Kettős rendeltetésükből adódóan az ágyúk a felszíni célpontok elleni harcra is alkalmasak voltak, így a légvédelmi gránátokon kívül fél-páncéltörő (SAP) gránátokat is rendszeresítettek hozzájuk. Kaliberükhöz képest ezek páncélátütő képessége egész jó volt, 9.600 méteren még át tudták ütni a 76 mm vastag páncéllemezeket is. A gyakorlatban persze ezekre a gránátokra már nem nagyon volt szükség, a háború vége felé ki is kerültek az anyahajók lőszerraktáraiból.
Az Ark Royalon az Mk III tornyokat rendszeresítették, melyek nem voltak teljesen zártak, az ágyúk csak hátul nyitott lövegpajzsokat kaptak. Cserébe a tornyok 30,2 tonnás súlya jó nyolc tonnával kisebb volt az előző Mk II változathoz képest. A csöveket a -5/+80 fokos szögtartományban másodpercenként 10 fokkal lehetett emelni, a tornyokat pedig 15 fok/sec sebességgel lehetett forgatni.
A könnyű légvédelmi fegyvereket a nyolccsövű, 40 mm-es Mk.VIIIA gépágyúk, ismertebb nevükön a Pom-Pom-ok jelentették. A robusztus felépítésű, félelmetes kinézetű Pom-Pom-ok valójában már az Ark Royal építésekor sem számítottak igazán korszerű fegyvereknek, a briteknek azonban ekkoriban nem volt ennél jobb. Az első világháborús páncéltörő ágyúból kifejlesztett gépágyúk fő erénye az volt, hogy a nyolccsöves kialakításnak köszönhetően a kicsi – percenként 98 lövés – tűzgyorsaság ellenére is gyorsan nagyszámú lövedéket lehetett velük a támadó gépek elé kilőni. Ugyanekkor viszont a lövedék alacsony, 585 mps sebességéből adódóan a lőtávolság alig 3.745 méter volt, és a lassú gránátok kis átütőképessége miatt ennek is csak a fele számított hatásos lőtávolságnak.
A paraméterei alapján sem lenyűgöző teljesítményű fegyver hatékonyságát tovább rontotta műszaki megbízhatatlansága is. Sok gond volt a závárzattal, mely hajlamos volt a beszorulásra, és a lövedékek is rendszeresen beragadtak a csövekbe. A nyolccsövű fegyver bonyolult mechanikáját nehéz volt kezelni és karbantartani, ez ügyes és képzett kiszolgáló személyzetet igényelt, amiben a britek mindig hiányt szenvedtek.
Egy nyolccsövű Pom-Pom torony teljes súlya 15,7 tonnát nyomott. A csöveket a -10/+80 fokos szögtartományban lehetett emelni, 15 fok/sec sebességgel. A tornyokat elvileg teljesen körbe lehetett forgatni, szintén 15 fok/sec sebességgel. A csövek számított élettartama ötezer lövés volt, a lőszerellátmány csövenként 1800 gránátból állt.
Az Ark Royal eredetileg négy Pom-Pom-al lett volna felszerelve, kettőt-kettőt beépítve a „sziget” előtt, és mögött. Az Ark Royalt követő anyahajók tervezése során azonban már hat Pom-Pom-ot helyeztek el az új hajókon, és felmerült az ötlet, hogy az Ark Royal is elbírna ennyit. Így aztán utólag még két Pom-Pommal egészítették ki a hajó légvédelmét, melyeket a híd magasságában a fedélzet bal oldalán beépített két erkélyen helyeztek el. Ezek erősítették a hajó bal oldalának a légvédelmét, hiszen a túlsó oldalon beépített gépágyúknak errefelé nem volt teljesen szabad kilövésük.
A könnyű légvédelemhez tartoztak a repülőfedélzet négy sarkában elhelyezett erkélyeken felállított négycsövű, 12,7 mm-es gépágyúk is. Az Ark Royalon nyolc ilyen fegyvert helyeztek el, a fedélzet minden sarkában kettőt-kettőt. A 0,5”/62 Mark III gépágyúk szintén nem tartoztak az élvonalba, tervezésüket még a húszas években kezdték el, de az elhúzódó fejlesztés miatt csak 1932-ben állították szolgálatba őket. A gépágyúkat, melyek csöveit egymás felett helyezték el, elvileg teljesen körbe lehetett forgatni, a csöveket pedig a -10/+80 fokos szögtartományban lehetett emelni. Egy négycsövű gépágyú teljes súlya 1170 kiló volt.
A lövedék kezdősebessége mindössze 768 mps volt, ami 4.570 méteres lőtávolságot tett lehetővé, ám ebből legfeljebb csak másfél kilométer volt hatásos lőtávolságnak tekinthető. (Többek szerint csak feleennyi.) Ezen túl a lövedék átütőereje már olyan csekély volt, hogy még egy modern repülőgépben sem tudott volna nagyobb kárt okozni. A tűzgyorsaság elméletben 600 lövés/perc volt, a gyakorlatban azonban ennek a harmadát se nagyon tudták elérni.
A légvédelmi fegyverek tűzvezetését optikai távolságmérőkre épülő tűzvezető berendezések biztosították. A 114 mm-es lövegeket négy Mk. IV., a Pom-pom-okat pedig hat darab Mk. III. tűzvezető készülék irányította a célpontokra. A 12,7 mm-es gépágyúkat elvileg szintén az Mk. III készülékekkel lehetett volna irányítani, a gyakorlatban azonban ezzel a lehetőséggel sosem éltek. (Az alig kilométeres hatásos lőtávolság mellett nem is nagyon lehetett szükség tűzvezetésre.) Az Mk. IV készülékek közül hármat repülőfedélzet szélein helyeztek el – kettőt a bal, egyet pedig a jobb oldalon –, a negyediket pedig a parancsnoki jobb oldalán.
Az anyahajó fel volt még szerelve négy darab 44 hüvelykes – 112 centis – reflektorral is. Ezeket a repülőfedélzet négy sarkában helyezték el, kettőt az elülső 12,7 mm-es gépágyúk mögött, kettőt pedig a hátsó gépágyúk előtt.
Az Ark Royalt nem szerelték fel radarral, és amennyire tudni lehet, később sem kapott radarokat. Egyes források szerint ugyan nem sokkal elsüllyedése előtt felszerelték egy Type 279 légtérfigyelő lokátorral, és a hajó légvédelme is kapott hat Type 282 tűzvezető radart, de ezt dokumentumok, vagy fényképek nem erősítik meg. A radar hiánya miatt állandóan gondoskodni kellett róla, hogy az Ark Royalt kísérő hajók közül legalább egy mindig fel legyen szerelve légtérfigyelő radarral.
(Folyt. köv.)