第二次世界大战结束后，几个海军大国对保留不多的巡洋舰进行了现代化改造，逐步实现武器导弹化、技术指挥电子化和高功率动力装置自动化，造就出面目一新的现代巡洋舰。
1953年，美国率先在“巴尔的摩号”巡洋舰上装设“天狮星一l”反舰导弹，随后又在其他巡洋舰上安装防空导弹和反潜导弹，同时为重型巡洋舰配置了舰载直升机，使巡洋舰的作战能力大幅度提高。
第一艘核动力潜艇问世后不久，美国即开始将核动力装置用于水面舰艇，于1961年建成世界第一艘核动力巡洋舰——“长滩号”。该舰满载排水量17525吨，续航力可达35万英里（以20节经济速度航行）。它还是第一种取消主炮，完全靠导弹作武器的巡洋舰。
1963年，“长滩号”配属“企业号”核动力航空母舰和核动力驱逐舰“班布里奇号”，编成世界上第一支核动力特遣舰队，进行了举世瞩目的环球航行。它们以20节航速，用64天时间环绕地球一周，中途没有进行任何燃料和物资补给。
前苏联也十分重视发展导弹巡洋舰。从20世纪60年代初到70年代末，先后研制了四代导弹巡洋舰。
从1961年由轻型普通巡洋舰改装而成的“捷尔任斯基”级导弹巡洋舰，到1973年专门研制的“卡拉”级导弹巡洋舰，战斗性能不断提高。20世纪80年代初期，前苏联又推出大型核动力导弹巡洋舰——“基洛夫”级，排水量达25000吨，至今仍是俄罗斯和世界上最大的巡洋舰。该舰率先采用导弹垂直发射管进行发射，具有很强的作战能力。过去，由于巡洋舰体积很大，不能全方位旋转和发射，较大型的导弹根本无法在海上进行再装填，作战效能受到很大影响。采用垂直发射系统后，发射导弹的反应时间由原来的每发20～30秒，减至1～2秒，而且可以多枚齐射，全方位攻击。它装备有：①变深声呐；②直升机平台；③30毫米舰炮；④100毫米舰炮；⑤火炮火控雷达；⑥搜索雷达；⑦导弹火控雷达；⑧舰舰导弹垂直发射装置；⑨舰空导弹垂直发射装置；⑩反潜导弹发射装置；⑩火箭深弹发射装置；⑥533毫米鱼雷发射管；⑩声呐导流罩。
至20世纪末，世界上最先进的巡洋舰，当属美国的“提康德罗加”级导弹巡洋舰。1995年3月，美国海军太平洋舰队第五航母大队司令史密斯少将，率领“邦克山号”巡洋舰访问中国青岛军港。
该舰舷号CG一52是“提康德罗加”级中的第六艘，1987年建成服役，隶属美国海军太平洋舰队第七舰队，通常编入“独立号”航母战斗群，并担任战斗群的指挥舰。应美方邀请，中国海军部分军官登上“邦克山号”，饶有兴致地参观了这艘现代化水平很高的巡洋舰。一位海军上校写下了这样一段观感：“一艘满载排水量近9000吨的大型战斗舰艇，通常要在上层建筑上堆积十几部雷达天线，并且在上甲板以上安置各种不同型号的导弹、火箭、鱼雷和火炮。可当我登上‘邦克山’并漫步于那宽敞整洁的上甲板时，除舰首的一门127毫米自动火炮和舰尾的两座四联装‘渔叉’导弹发射装置外，基本看不到有什么其他武器。登上上层建筑之后，只能看到前桅那个体积很小的半球形炮瞄雷达天线罩和两部舰空导弹制导雷达天线，以及导航雷达和部分通信天线，往日舰艇上那些密如蛛网般的巨型扇面天线都不见踪影。在舰上军官的指点下，我才发现设在舰首和舰尾上甲板以下的两组导弹垂直发射装置和紧贴在上层建筑外缘的四个八角形相控阵雷达天线的板阵。”
此型舰1983年第一艘服役，计划建造27艘。满载排水量约9600～巨，续航力六万海里／20节。确实，四个八角形相控阵雷达和导弹垂直发射装置，是“提康德罗加”级导弹巡洋舰上两个最引人注目的典型标志。
一位少校军官热心地向中国同行介绍了这些尖端装备的战术技术性能。相控阵雷达及其武器系统，绰号“宙斯盾”，借用希腊神话故事，意为无敌之神盾，是为了对付前苏联海军的“空中饱和攻击”（指各类反舰导弹采用多种手段集中攻击）而针对性装备：①“渔叉”导弹发射架；②127毫米全自动舰炮；③“标准／阿斯洛克”导弹发射架；④直升机平台；⑤鱼雷发射管；⑥导弹火控雷达；⑦对空警戒雷达；③“密集阵”系统；⑨舰炮火控雷达；⑩“宙斯盾”相控阵多功能雷达；⑨声呐研制的。相控阵雷达的每个阵面装有4480个辐射单元，采用电扫描方式，不需转动，可对360度全空域监视，能够对付多批次、多方向的空中来袭目标，具有搜索、跟踪、制导等多种功能。
“在海湾战争中，我们的‘宙斯盾’首次投入实战，曾为几万架次飞机进行航空引导和指挥，还成功地引导发射了数十枚‘战斧’导弹呢！”少校讲到这里，颇有些自豪。他“透露”了这样几个数据：相控阵雷达可同时监视400批目标，自动跟踪100～15O批目标，同时攻击12～18批目标，作用距离达370～400千米。
“邦克山号”采用的是MK一41垂直发射系统，前后甲板各八组，共装122枚导弹。可根据作战需要配置“阿斯洛克”反潜导弹、“标准”舰空导弹、“战斧”巡航导弹等，海湾战争中，部署在波斯湾的“邦克山号”也立下了汗马功劳，共发射了28枚射程1300千米的对地攻击型“战斧”导弹，准确命中了预定目标。