在二战日本海军中，“大舰巨炮”的舰队决战一直是其心目中与美国争夺海洋霸权的最终方式。因此，对于航空母舰，海军内部一直有人甚是轻视。但在中途岛海战中损失了赤城、加贺、苍龙、飞龙四艘正航之后，海军才意识到航空母舰的重要性。于是，为了补充损失掉的航母兵力，海军部一方面积极建造新的航母，而另一方面，将现成的军舰改造成航母这种应急方案也被提上了日程。
对于日本人来说，拿来改装的舰船必须拥有大的吨位，才能搭载更多的飞机获得更强的战斗力。但日本人是绝对不会将自己的长门级这种日本国民的骄傲或者大和级这种新锐战舰进行改造的。因此，日本人盯上了伊势级这种老舰，而伊势级中日向号曾在年由于意外的炮塔爆炸拆除了五号炮塔，这也使她成为了改造的良好的对象。
战列舰日向号伊势级改造预案最早的想法是完全拆除伊势级的上部结构，铺设全通式甲板使其成为真正的航空母舰。但此时日本海军部内的守旧势力不同意将伊势级的主炮全部拆除。经过一番争论之后，新的改造方案诞生。伊势级保留了前部的四座炮塔，而后部则在拆除炮塔后铺设了70米长的甲板，成为了一个史无前例的新舰种——航空战列舰。
伊势级改造方案日本人对于伊势级的想象是美好的，虽然她的飞行甲板很短，使其搭载的飞机只能进行弹射起飞，也无法在船上降落。但针对这个短板，日本军部还是想出了一个近乎天才的作战方法。预想中的伊势级将与日本正在建造的超大型航母信浓号进行搭配。由伊势级搭载新设计的舰载机“彗星”进行弹射起飞，配合信浓号对美军航母进行攻击。待攻击机将美军航母的甲板击破，使其舰载机无法起降失去战斗力后，伊势级就接近美军航母，用火炮解决美国航母。这样的想法看起来很美，但终究只是在纸面的作战计划。
改造后的伊势号年5月，完成改装的伊势级伊势号和日向号完成了被编入了小泽治三郎的航母机动部队，但缺乏舰载机的两艘战舰并没有参加马里亚纳海战。而在年10月份，为伊势级准备的航战舰载机部队在训练了几个月后，也由于飞行员的短缺被日本投入到台南航空战中消耗殆尽。在10月份的莱特湾海战中，没有舰载机伊势号和日向号被迫完全放弃了航空队，重操旧业，作为战列舰参与了对美军特混舰队的诱敌任务。在战斗中剩余的日军航母瑞鹤、瑞凤均被美军击沉。但两艘伊势级居然毫发无损地回到了日本本土。
此时的伊势级两舰没有舰载机，而预想中的编队主力信浓号也被美军击沉。两艘军舰也只能留在港内，当作防空舰使用。在美军不断的轰炸中，日向号于七月二十四日坐沉港内，伊势号则在二十八日被美军击沉。被日本人寄予厚望的航空战列舰最终以这样的姿态迎来了战争的结束。
坐沉港内的伊势号在战争中，日本人因陋就简，想出了依靠旧战列舰改造航母的方案。而航空战列舰的想法更称得上是异想天开。但战争中最终还是要靠实力说话而不是小聪明，这种航空战列舰最终还是没有机会展示她的实力便消失在历史长河之中