洛杉磯級攻擊核潛艇，是美國海軍的一型快速攻擊型核潛艇（Nuclear-powered fast attack submarines），從美國核潛艇發展時間和級別來看，它是第五代攻擊核潛艇；從美國核潛艇發展研製技術特徵和用途來看，它應屬第三代攻擊型核潛艇中的主力。
洛杉磯級攻擊核潛艇是當前美國海軍攻擊核潛艇的中堅力量，是美國海軍也是世界上有史以來建造數量最多的核潛艇，其主要任務是反艦、反潛以及為航空母艦戰鬥群護航。
洛杉磯級攻擊核潛艇首艇於1972年1月8日在紐波特紐斯造船廠開工建造，1974年4月6日下水，1976年11月13日服役，最後一艘於1996年服役，共建造了62艘，已有22艘退役，在役40艘。
洛杉磯級攻擊核潛艇從外形上來說是鱘魚級的後續艇，但洛杉磯級的長寬比更大一些，顯得比鱘魚級更修長。因為洛杉磯級採用了拉長的水滴型艇體，艇首艇尾仍然是標準的水滴型，艇艏圓鈍，設有玻璃鋼聲吶罩；艇體較長，整個艇體中段都採用簡單平直的圓型斷面構造，長度大約是該艇長度的80%以上，呈細長的圓柱形。而美國海軍自大青花魚號潛艇、鰹魚級開創的標準水滴型艇體，其外型像一枚炮彈，艇體直徑從艇艏段開始向後擴張，至指揮台兩側附近的部位達到最大舷寬，之後開始一路收縮至艇尾，因此艇體中段各處的直徑多不相同。之後的長尾鯊級與鱘魚級的艇體中段輪廓雖然相對比鰹魚級較寬，但實際上艇體各處剖面的直徑都不相同。標準水滴型艇體擁有最佳的流體力學效率，但是施工複雜、成本昂貴。而洛杉磯級改用的這種艇體，中段輪廓線基本上完全平行，各處直徑相同，水動力特性與標準水滴型相差無機。雖然航行阻力與噪音比標準水滴型艇體增加約一成，但是艇體施工成本可大幅降低。自1970年代以後，美國後來陸續設計、建造的所有核潛艇如俄亥俄級、海狼級、維吉尼亞級等， 都沿用了洛杉磯級這種通用艇型。
洛杉磯級早期為圍殼舵
洛杉磯級的另一個特點是指揮台圍殼相對較小，且布置在距艏部較近的位置，優點是可降低水下航行阻力。但由於指揮台圍殼較小，裝設在其上的水平舵不能轉動到垂直位置，這一缺陷限制了該級核潛艇在北冰洋冰層下開展作戰活動的能力。為了克服這一缺點，後續部分艇上的圍殼舵都改裝成了艇艏可收縮的水平舵，這樣堅固的指揮台圍殼及艇體就能使潛艇衝破北極海域冰層浮出水面。此外洛杉磯級沿用了先前美國核潛艇慣用的尖瘦紡錘型艇艉、十字尾舵、單軸推進等設計形式。艇艉水平舵翼端還設有兩片小型垂直穩定翼，高約1.83米，長約1.22米。採用這種結構主要緣於鱘魚級SSN646「茴魚」號尾水平穩定翼兩端端板的實際使用經驗，它們可保證潛艇在水下高速航行時具有足夠的航行穩定性。
洛杉磯級攻擊核潛艇的耐壓艇體採用的是HY-80型高強度鋼材，艇上採用了充分的減震降噪措施，因此大幅度地降低了艇內的噪聲。洛杉磯級的艙室的設計和劃分也頗具特色，其耐壓艇體內部裝設了兩個耐壓橫隔壁，把整艘潛艇的耐壓艇體內部分隔成三個大型的艙室。這種大艙分隔的做法與此前建造的各級核潛艇由很大區別，它表明美國海軍在核潛艇不沉性概念方面發生了轉變。洛杉磯級的三大隔艙是魚雷/中央指揮艙、反應堆艙和主機/輔機艙。在上述三個大型艙的上部各自設有一個逃生艙口，逃生艙口的外部可以與深潛救生潛艇對接。一旦洛杉磯級失事沉沒，只要耐壓艇體沒有被海水壓力摧垮，艇內至少可以保證有一部分艇員在深潛救生潛艇的救援下脫險。
洛杉磯級攻擊核潛艇裝備了1台S6G型壓水反應堆，該反應堆是由1960年代便已在美國海軍飛彈巡洋艦上使用的D2G型壓水堆改進而來，其主要特點是：當洛杉磯級低速航行時，艇上的反應堆可以不必啟動一迴路中的循環主泵而採用自然循環方式運行，以儘量降低艇上的噪聲。但是，當反應堆以高功率運行使核潛艇高速航行時，一迴路中的循環主泵必須要啟動運行。S6G型壓水堆能夠提供35000馬力的功率，可以滿足該級核潛艇執行近程直接支援使命所需要的高速航行和截擊敵人潛艇所需要的低噪航行。S6G型壓水堆使用的是長壽命堆芯，工作壽命長達12年，可使該級核潛艇的續航力達40萬海里左右，另外洛杉磯級還安裝有兩台汽輪機。
洛杉磯級攻擊核潛艇的艇身遠大於其所取代的鱘魚級，而且一開始就擁有多種武器的投射能力，它的4具533毫米魚雷發射管仍像鱘魚級一樣，靠近中部且左右兩舷各布置2具，位於兩舷的魚雷發射管的中心線與艇體中心線的夾角大約為10°。洛杉磯級上的魚雷發射管也可發射MK48型線導魚雷，自SSN751號以後也可以布防MK-67觸發水雷和MK-60「捕手」水雷。MK48型魚雷採用主動尋的模式時，航速40節，射程50千米；被動尋的模式時，航速55節，射程38千米，戰雷頭重267千克，作戰深度900米。早期建造的那些沒有加裝垂直發射裝置的洛杉磯級，每艘總共可裝載戰斧飛彈8枚，捕鯨叉飛彈4枚，魚雷14枚。從1978年起，洛杉磯級核潛艇開始裝備捕鯨叉飛彈。從1983年，開始裝備戰斧巡航飛彈，均可從533毫米魚雷發射管進行發射。
洛杉磯級裝載ASDS
洛杉磯級有部分潛艇在指揮台圍殼後的艇體上加裝有供運送特種部隊使用的乾式船塢。為加強綜合作戰能力，洛杉磯級其中5艘潛艇還艇加裝了特種作戰專用「先進蛙人輸送系統」（ASDS）。而在進一步的現代化改裝計劃中，還要增加攜帶水下無人航行器（UUV）和遙控掃/獵雷艇的能力。其中美國海軍已於1998年在洛杉磯級核潛艇上裝備了「近期水雷偵察系統（NMRS）」的UUV原型機，該系統包括前視、側視、尋找並對接聲吶等傳感器，能在超過12米的淺水和深水中工作，航速4-7節，續航時間4-5小時，全部探測數據傳回母艇處理，通過安裝在潛艇右舷上部魚雷管內的機械臂回收。在AN/BLQ-11A「遠期水雷偵查系統（LMRS）」服役前，NMRS將提供過渡的水雷偵查能力。
水聲系統
洛杉磯級
洛杉磯級攻擊核潛艇裝備了高性能的BQQ-5型綜合聲吶系統，包括AN/BQS-13DNA艏部球形基陣、BQG5D寬孔徑舷側陣聲吶、BQR23/25型細線型拖曳陣聲吶、BQS-15型主動式高頻近程測距聲吶以及MIDAS水下探雷及測冰聲吶。其中AN/BQS-13DNA球形基陣曾在「海豚」號深海實驗潛艇上進行過較長時間的試驗。其主要功能是以主動工作方式對水中目標進行定位，把目標的距離和方位等數據連續地提供給射擊指揮系統。另外，該聲吶還具有被動探測和跟蹤等輔助性功能。當艇上的其他被動聲吶失效時，它可以用於對水中目標進行被動式的探測和跟蹤。因為其利用數字式多波束掃描方式取代了早期聲吶的機械掃描方式，因此可以同時跟蹤多個目標。
艇電系統
作戰
洛杉磯級SSN723
洛杉磯級裝有Mk113魚雷指揮儀（1983年後MK117魚雷指揮儀），中早期建造的潛艇，從SSN688號至SSN750號，艇上裝備的是由UYK7計算機支持的CCSMK1型作戰指揮系統。從SSN751號至SSN773號，裝備的是由UYK43/UYK44計算機支持的BSY-1型作戰指揮系統，該系統是美國攻擊型核潛艇所裝備的先進作戰指揮系統之一，它利用數據總線把艇上的探測設備、火控系統以及武器系統有機的連接成一個整體，構成一個以UYK系列電腦為核心的綜合式作戰指揮控制系統。該系統不再利用傳統的中央計算機處理系統進行全艇的信號處理，而是根據不同的情況把相應的信號傳輸給專用計算機進行處理。採取這種分置式處理方式可提高信號處理速度，從而使核潛艇的作戰能力有顯著的提高，同時也便於艇上計算機的升級和更新換代 。
其他
洛杉磯級裝備有各類電子戰系統，包括MK2型魚雷誘餌發射裝置、BRD-7測向儀以及WLR-1H型偵察雷達或WLR-10X型警戒雷達。