爆发于年5月的日德兰海战对各国海军的观念造成了巨大的冲击，在这次海战中暴露出严重问题的远不止那些薄皮大馅的战列巡洋舰，一向被认为拥有坚甲重炮的绝对主力——战列舰——的弱点也在此战中暴露无遗。
在日德兰海战中，哪怕是航速高达25节，主炮口径高达毫米的英国皇家海军最新锐的伊丽莎白女王级战列舰也在防御力方面表现出了不足，参战的四艘伊丽莎白女王级战列舰除了勇士号之外全都受了伤，特别是马来亚号和厌战号险些被击沉，如果他们真的在日德兰的战场上沉没，恐怕当时声名狼藉的就不止战列巡洋舰了，超无畏型战列舰也不能幸免。
当时战列舰暴露出来的问题包括：舰体隔舱划分不合理，个别舱室受损进水易殃及其他舱室，并引发沉没的风险；水下防御系统结构太弱，特别是弹药库和机舱等重点部位防御不足，没有办法有效抵御鱼雷攻击；由于当时主力舰主炮射程越来越远，弹着点开始集中在舰体正上方，而战列舰的舰体水平防御装甲普遍太薄。
建成之初的田纳西号战列舰尽管美国海军当时还只是战争的旁观者，不过对于英国和德国战列舰在战场上暴露出的问题，胸怀大志的美国海军绝不会熟视无睹。此时美国海军正在建造的新墨西哥级战列舰设计已无法更改，所以美国海军对计划于年年内开工的田纳西级战列舰的设计进行了大幅调整：舰体内的舱室划分进行了进一步优化；对舰体水下防雷结构实施加强，甚至还增加了防鱼雷突出部；甲板水平装甲、炮塔顶部装甲以及指挥塔顶部装甲全面加厚；主炮仰角大幅提高，增大主炮射程；应用重点防御理论，对弹药库、机舱、方向舵等要害部位全面加强装甲防护。
经过全面调整设计的田纳西级战列舰令美国海军非常满意，年10月25日，第一艘田纳西级战列舰在马雷岛海军工厂举行开工仪式并安放龙骨，不过有趣的是该舰却并非首舰田纳西号，而是二号舰加利福尼亚号。在那个时代所谓的首舰不是真正的首舰是很平常的事情，也没什么好稀奇的。
航行在海上的加利福尼亚号战列舰作为美国海军第一艘后日德兰型战列舰，加利福尼亚号标准排水量吨，满载排水量吨；舰体全长.35米，宽29.74米，吃水深度9.2米。该舰动力系统由8座巴布科克-威尔考克斯公司生产的重油锅炉以及2台GE公司生产的蒸汽轮机组成，总功率马力，最高航速21节。该舰可搭载吨重油，10节经济航速下续航距离可达海里。
加利福尼亚号战列舰装有4座三联装毫米主炮，副炮采用14座毫米舰炮以及8座76毫米高射炮。此外，该舰还安装有两具毫米水下鱼雷发射管。
加利福尼亚号战列舰加利福尼亚号的装甲防护截止当时是美国海军战列舰中最强的，该舰舷侧主装甲带装甲厚度毫米，甲板水平装甲厚度毫米，主炮塔正面装甲厚度毫米，舰桥指挥塔装甲厚度毫米。
加利福尼亚号于年11月20日下水，年8月10日加入美国海军服役。该舰自服役起就成为美国海军太平洋舰队的旗舰，也许连美国海军和这艘战舰自己都没有想到，加利福尼亚号在旗舰的位置上一坐就是20年，直到珍珠港事件后该舰才卸下旗舰的重任。
加利福尼亚号战列舰整个20——30年代，加利福尼亚号非常活跃，不仅经常往返于美国东西海岸，还经常带着太平洋舰队在太平洋上招摇过市，到处访问。年，加利福尼亚号领衔美国海军舰队访问澳大利亚和新西兰，将美国海军的强大形象展示给了全世界，一时间造成了轰动，当然也给日本海军带来了巨大的心理压力。
年前后，加利福尼亚号战列舰开始接受现代化改装，该舰将原来的14座旧式毫米舰炮换成了新式的8座双联装毫米高平两用炮炮，此外还加装了14座四联装40毫米博福斯高射炮，以及40座20毫米厄利孔高射炮。同时，舰上还增加了1部飞机弹射器，并具备了搭载2架水上飞机的能力。
年，太平洋地区局势日渐紧张，美日发生冲突的可能性变得越来越大。为了威慑日本，同时为可能爆发的战争做好准备，加利福尼亚号领衔的太平洋舰队将主基地转移到珍珠港。
年12月7日的珍珠港事件中，加利福尼亚号的泊位在所有战列舰的最前方，但由于日本飞机的重点攻击目标是整个队列的中间部分，所以加利福尼亚号最后才受到攻击。该舰一共挨了3条鱼雷和1枚炸弹，那枚炸弹还引爆了装高射机枪子弹的仓库。对皮糙肉厚的战列舰来说，本来这点伤不至于造成致命影响，可是当时美国海军还保持着战前和平时期的懒散状态，对损管和安全的经验和认识都有所欠缺，在战舰遭到攻击时竟然没有把舱室间的水密门关好，导致舰尾大量进水沉没，舰首则翘出水面。在珍珠港事件中，加利福尼亚号共阵亡98人。
珍珠港事件中坐沉的美国战列舰年3月，加利福尼亚号战列舰被打捞起来，随后送回美国本土的造船厂接受彻底的大修和现代化改造。在这次改造中，该舰增设了大量防空武器，还安装了最新式的对空对海搜索雷达和火炮射击指挥仪。
加利福尼亚号重返战场时已是年，这时的日本海军节节败退，早已没了昔日的威风，而加利福尼亚号也发现，此时的战场主角已经变成了航空母舰，战列舰的舞台正在渐渐消失。
不过加利福尼亚号很快就在战争中找到了自己的位置，从年5月起，该舰长期担任火力支援舰，先后参加了马里亚纳群岛、塞班岛和关岛登陆作战的火力准备工作，用毫米大口径舰炮给日军造成重大杀伤。年10月起，加利福尼亚号被部署到菲律宾，先后参加了登陆作战的火力支援任务和苏里高海峡夜战。年1月，该舰在莱特湾遭到神风特攻机的撞击，导致舰上44名官兵阵亡。
太平洋战场上的加利福尼亚号战列舰受伤的加利福尼亚号随后返回美国本土接受维修，并于年6月再次重返战场，这一次，该舰承担了冲绳战役中的火力支援任务。
然而战争就快要结束了，加利福尼亚号表现的机会也不多了，加利福尼亚号在太平洋战争中共获得了7枚战斗之星勋章。战争结束后，服役20多年的加利福尼亚号于年退役。在港口停泊了12年后，该舰于年被送往船厂拆毁。