伍斯特级是美国海军最后两型火炮巡洋舰之一（另一型是德梅因级重巡洋舰），计划建造10艘，由于二战结束，只建成了2艘。

伍斯特级使用双烟囱、平甲板外型。尽管过渡时期（条约时期）的设计还是以单烟囱为主，这样有利于节省甲板空间以布置更多的武器、同时还能缩短装甲带长度节省重量，比如俄勒冈城级重巡洋舰。但是一个大的、合并式的锅炉舱并不利于遭到攻击后安全性的提高。

同样的，为满足6座双联装炮塔快速射击所需的供弹弹药舱的空间，船体尺寸甚至超过了以前的克利夫兰级轻巡洋舰。伍斯特级的水线长度为679英尺5英寸、宽70英尺5英寸、最大吃水25英尺，排水量达到14700吨。这种尺寸在安装6英寸主炮的轻巡洋舰中属于空前规模，仅比有“最后的重巡”之称的德梅茵级要小，但却也超越了包括巴尔的摩级重巡洋舰(尺寸 长673英尺5英寸，宽70英尺10英寸，吃水26英尺10英寸，排水量14500吨)在内的其他任何国家的所有类型轻重巡洋舰。

舷侧论及锅炉舱外主装甲带厚度5英寸，设计长度为379英尺，深入水下4英尺11英寸，然后厚度减为3英寸厚度，装甲带的总宽度为9英尺6英寸。船艏部分的在水线处有2英寸厚、深入水下4英尺6英寸深的装甲保护。侧装甲带与上甲板1英寸厚度的水平装甲构成了“装甲盒”，但是主要的水平防护是那层3.5英寸的轮机舱装甲。全部的装甲重量合计2119吨，占全舰标准排水量的14.3%左右。

采用经过实验证明效果良好的设计原则进行船体内部隔舱设计。每个锅炉都有独立的隔间。同海军最后建造的重巡洋舰德梅因级一样（伍斯特级的设计本身就借鉴了许多德梅因级上的设计风格，或者说它们在设计时被相互借鉴），横向装甲防水隔壁将整个装甲盒内部分割成6个主要隔舱。基于战时防空舰的实际使用经验，将最初设计的100000马力输出修改为120000马力，以实现最高达到33节的航速（为了能跟随设计中的中途岛级大型航空母舰的作战）。

最后定型的14000吨设计排水量（实际下水时则超过了14700吨），远远超越了同样装备有12门6英寸炮的克利夫兰级轻巡洋舰。其中一个主要的原因，是因为克里夫兰级了更为紧凑的三联装炮塔，而且设计中并不要求这种炮塔能实施对空射击，所以也就没有那么多复杂的俯仰系统，在重量上也要小的多。而伍斯特上的每门6英寸47倍径半自动炮，都拥有独立的弹药提升装置。使用油压驱动的俯仰系统，最大能实现78度的仰角。相对于克里夫兰级级173吨重的三联装炮塔，伍斯特级的双联装炮塔竟然重达208吨，这也是为了实现大仰角高射速和较高的回旋能力而安装复杂的俯仰回旋装置与供弹机构所造成的。由于新的炮塔是如此的沉重，因此考虑到船体稳定性和问题，设计师没有采取传统的全背负式布置形式，最靠近艏艉的4个炮塔（1、2、5、6号炮塔）平行安装在露天甲板上，只有靠近前后舰桥的那两个炮塔才被以背负式的方式安装在加高的炮塔座圈之上。这样的安装方式只是以少量牺牲的近距离正前方平射火力的代价，解决了船体重心过高的问题，而且适度节省了消耗在防护上的重量。

指挥这12门威力巨大的6英寸高平两用炮的是4台Mk-37型指挥仪，在前后舰桥的顶部和船体两侧舯部烟囱之间的对称各安装一台。Mk-37型指挥仪兼顾高射和平射功能为高平两用，伍斯特级上安装的是1944年投入使用的最新型号、它以Mk-12搜索雷达为主要目标探测器，对空对海有效搜索跟踪距离为41000米和37000米，距离方位误差为8米和3密位左右，就当时的技术水平而言精度极高。早期型号上作为主探测设备和测距装置的4.6米光学测距仪，如今变成了配合雷达工作的辅助装置。伍斯特级建造时间较晚，实际安装射控系统的时候被加装更新的装置——Mk-22雷达。这种小型雷达主要用来搜索超低空目标，也可以说就是针对防御着低空偷袭的敌机来袭而设计的，实际使用中它可以探测到距水平面方位角只有0.8度的来犯敌机。总的来说，Mk-37被认为是二战期间最好的射控装置，拥有如此优良射控装置的战舰的战斗力，显然是值得期待的。

最初的设计中，提供近距离对空火力的是11座四联装或者双联装的40毫米博福斯机关炮，以及20门20毫米厄利孔机关炮。但是在随后的建造中，所有的博福斯炮被12座双联装50倍径3英寸炮所取代。因为后者这种中口径高炮，是海军专门为能发射配备了无线电炸引信的高效能炮弹而设计的，较之前者对于来袭的敌机更有杀伤力。修改后，20毫米厄利孔机关炮也被削减到12至16门。 为3英寸速射炮提供射控的，则是4台Mk-56式指挥仪。它们被两台一组地安装在船体两侧舯部。这是一种专门针对3英寸对空速射炮而研制的射控系统，研制设计这一系统的约翰·霍普金斯公司，充分发挥了所谓“战时速度”，1944年3月开始研制10月即告完成。整个射控系统由一部Mk-34小型探测雷达、1部陀螺仪和弹道解算器构成。由于Mk-56系统拥有比较大的预存射表容量，所以它拥有非常好的解算能力，可以对付多个来袭目标。在紧急的时候它甚至可以用来指挥主炮射击。

船艉处安装有两台弹射器，甲板下安装有配备了升降机的机库，总计能携带四架水上飞机。但是在伍斯特号建成服役之前，她的姐妹舰并不曾拥有类似装置。同德梅因级一样的是，伍斯特级的设计也同克利夫兰级拥有许多类似的地方。

该级巡洋舰在服役期间主要在地中海活动，偶尔开赴太平洋。由于用途有限再加上导弹科技的快速发展，服役仅10年就退役了。