在兩次世界大戰中，各國海軍的發展都十分注重戰列艦的應用，組成的編隊也常常以戰列艦這一"主力艦"為首。在二戰中航空兵的迅速發展使得戰列艦迅速的退出了歷史舞臺，但是在退出歷史舞臺之前，由於科技和建造技術水平的提高，在戰列艦史上還出現過這些天馬行空的設計，是戰列艦最後的絕唱。
第二次世界大戰期間，各個國家為了爭奪至關重要的制海權，保證自己的海上運輸隊都建造了大量軍艦。在當年的一些"大艦巨炮"思想的影響下，各國國家都建造了屬於自己的"主力艦"。在1930年到1946年期間，美國建成了10艘，其次是英國建造了6艘，法國和德國建造4艘，義大利造了3艘，而日本僅僅建造了兩艘戰列艦。在戰列艦的設計建造上，由於受到了很多因素的影響，許多戰列艦僅僅停留在圖紙上並未實現。
德國的H級戰列艦是二戰德國設計的最為強大、級別最高的戰列艦，該艦的設計目的是在海上對抗擁有歐洲最大海上力量的英國。該艦計劃長345米，寬51米，德國設計師們在"大艦巨炮"的思潮下計劃將8門508毫米艦炮裝載在戰列艦上，而副炮的口徑也達到了203毫米口徑，防空方面則有28門37毫米防空機炮，40門20毫米防空機炮、6門533毫米口徑魚雷管，如果建成將會一舉成為世界上最大的戰列艦，排水量超過現在的美國的福特級航母（11萬噸）。
美國設計的蒙大拿級戰列艦是美國為了對付日本的大和級以及後續戰列艦計劃，而設計研發的一款戰列艦，工業基礎雄厚的美國在該艦的設計上將火力與防護髮揮到了極致。該艦的排水量達7萬多噸，而長達281米，寬約37米，裝備了四座三聯裝406毫米艦炮、十座雙聯裝127毫米的副炮，以及大量的博福斯40毫米防空炮、中小型防空武器遍布艦身。如果一旦建造成功將會是美國戰艦史上最大的戰艦。
蘇聯級戰列艦是蘇聯在二戰前夕建造的唯一一種戰列艦，雖然該艦隨著德國的入侵不得不全部拆毀，但是該艦的設計依舊令後人著迷。滿載排水量高達65000噸，長269米，寬39米。武器配備方面有3座3聯裝406毫米艦炮、6座雙聯裝152毫米副炮、中小型防空炮臺平均的散布在艦身各處，該艦若是建成將會大幅提升蘇聯海軍的實力，使得蘇聯的水面力量在歐洲也能名列前茅。
雖然瘋狂的設計師們設計了如此火力強大、威猛無比的戰列艦，但是整場戰爭中，許多戰列艦都是被航空兵力量消滅，並未出現人們所預想的戰艦對抗。因此在二戰後，戰列艦退出歷史舞臺也是在所難免的事情，但是隨著電磁炮項目的發展，不禁讓人幻想若是電磁炮技術在日後成熟，會不會再一次出現"大艦巨炮"呢？