弗吉尼亞級攻擊核潛艇，從美國攻擊型核潛艇發展時間和級別來看，它是第七代攻擊核潛艇；但從發展研製的技術特徵和用途來看，它屬於第四代攻擊核潛艇。其武器荷載量、航速以及潛航深度都不如海狼級，但是靜音能力繼承了海狼級的超高水平。
本級艇是冷戰結束後，美國以多功能和多用途為主要任務研製的一級攻擊型核潛艇，主要用以替換大量在役的洛杉磯級攻擊核潛艇，逐漸成為21世紀近海作戰的主要力量，同時也保留了遠洋反潛能力。
在海狼級攻擊核潛艇由於造價昂貴只建造了3艘之後，受到美國軍方及其他各界的猛烈抨擊。在這種形勢下，美國海軍急需一種價格較為低廉的潛艇作為海狼級的替代品，也就是後來的弗吉尼亞級攻擊核潛艇。
與此同時，隨著蘇聯解體、冷戰對峙局面的消失，美國海軍已不需要像海狼級那樣在大洋中有效壓制、獵殺蘇聯任何核潛艇以奪得水下制海權。相反，利用潛射導彈對陸地目標實施攻擊、對特種作戰部隊進行支援與情報蒐集、在近岸沿海區域從事反潛作戰以及擔任航母作戰編隊的直接支援等任務倒日益迫切。
弗吉尼亞級體採用高強度鋼建造，外型仍沿用了圓柱形水滴流線艇體，指揮台圍殼設在艇體中前部，艇身較海狼級小，尺寸雖較類似洛杉磯級，但是由於沿用許多海狼級的研發成果，諸多外型特徵如具有圓弧狀彎角造型的指揮台圍殼、艇艏可伸縮水平舵、兩舷側各三個寬孔徑被動測距聲吶基陣、六片式尾翼以及艉部泵噴式推進器等，都與海狼級一模一樣，因此從外觀看起來彷彿是海狼級的縮小版。
弗吉尼亞級的內部設計比較獨特，它採用了計算機技術支持的功能模塊化設計，包括潛艇艏端的聲吶系統、指揮控制艙中的作戰指揮系統以及武器裝備等艇上的重要裝置和設備等，各分艙可按照具有不同功能的艙段模塊分別獨立建造。
弗吉尼亞級裝備了一座S9G型壓水堆，它採用了價格更低而效率更高的蒸汽發生器，一次裝料可使用30-33年，與弗吉尼亞級本身的服役壽命相同，這意味著潛艇在全壽命週期內無需中途另行換裝核燃料。
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