Pese a pertenecer a la misma clase, ambos portaaviones eran todo lo distinto que pueden ser dos gemelos, la diferencia entre ambos portaviones radicaba en la ubicación del puente isla y la forma de la roda.

Dado que en su construcción mediaron dos años, el Sōryū se vio limitado por las restricciones del Tratado Naval de Washington, pero antes de finalizar la construcción del Hiryū, Japón no había renovado el tratado, por lo que tenía mano libre para aumentar el tamaño del portaaviones.

Sin embargo, no es tan sencillo modificar un navío de esa envergadura, y menos cuando está empezado, por lo que los cambios se limitaron a aumentar su manga en algo más de un metro, lo que aumentó el desplazamiento en unas 1.500 toneladas, y modificar la ubicación del puente, en este caso a babor y más cercano a la proa, con lo que se conseguía más espacio en los hangares, en los que ubicar dos aviones más.

[1]​ Para la construcción del Sōryū se utilizó el diseño primario denominado G8, pero se modificó sobre la marcha dando origen al G9, mientras que para el Hiryū se utilizó el diseño mejorado G10 basado en las lecciones de la reconstrucción del Kaga cuyos proyectos corrían paralelamente y que más tarde evolucionaría al diseño G16 utilizado en la Clase Unryū.

No obstante, ambos buques poseían sus tomas de aire y escapes de gases en estructuras semi curvadas sobresalientes bastante visibles en sus bandas que le conferían un aspecto distintivo a la clase.

Las turbinas y calderas eran las mismas que las utilizadas en los cruceros clase Mogami.

Esto causó problemas en el manejo de los aviones con diedro más grande porque las alas de un bombardero torpedero Nakajima B5N "Kate" no podían desplegarse ni plegarse en el hangar superior.

Las aeronaves fueron transportadas entre los hangares y la cabina de vuelo por tres ascensores de contrapeso, el delantero frente a la isla en la línea central y los otros dos desplazados a estribor.

Eran capaces de transferir aeronaves que pesaban hasta 5.000 kilogramos (11.000 libras).

El Tipo 96 fue el arma antiaérea ligera japonesa estándar durante la Segunda Guerra Mundial, pero sufría graves defectos de diseño que la hacían en gran medida ineficaz.