W latach 30. Cesarska Marynarka Wojenna Japonii wprowadziła do eksploatacji kilka dużych transportowców wodnosamolotów, które miały być wykorzystywane do wspierania działań floty na Pacyfiku. Jednymi z zbudowanych wówczas jednostek były transportowce wodnosamolotów Chitose, przebudowane później na lotniskowce.
W latach 30. Japonia przygotowywała się do rozpoczęcia działań wojennych na Pacyfiku. Ze względu na rozmiar obszaru, którym Japonia była zainteresowana oraz ilość wysp i archipelagów, japońska flota musiała pozyskać jak najwięcej okrętów wsparcia, które umożliwiłyby prowadzenie działań rozpoznawczych i wspierania oddziałów desantowych z dala od lotnisk, oraz bez wsparcia dużych sił morskich i lotniskowców.
Najlepszym rozwiązaniem było zbudowanie transportowców wodnosamolotów, zdolnych do przewożenia około 20 maszyn. Jednostki takie mogły wspierać działania rozpoznawcze, ale również operacje desantowe na mniejszych wyspach, gdzie ewentualna obrona nie była duża. Dzięki temu nie trzeba było angażować lotniskowców floty do tych działań.
26 listopada 1934 roku położono stępkę pod transportowiec wodnosamolotów Chitose. Wodowanie jednostki miało miejsce 29 listopada 1936 roku, a do służby okręt wszedł 25 lipca 1938 roku. Jednostka miała 192 m długości i wyporność około 15 000 ton. Jej napęd stanowiły dwie turbiny parowe o mocy 56 000 KM, zapewniające prędkość około 29 węzłów. Uzbrojenie okrętu stanowiły 4 działa kalibru 127 mm oraz 12 działek kalibru 25 mm, a grupa lotnicza składała się z 24 wodnosamolotów. Ponadto na wyposażeniu Chitose były 4 katapulty.
Tuż po zwodowaniu Chitose, 14 grudnia 1936 roku położono stępkę pod siostrzaną jednostkę – Chiyoda. Wodowanie okrętu miało miejsce 19 listopada 1937 roku, a do służby okręt wszedł 15 grudnia 1938 roku. Jednostka miała identyczne uzbrojenie, wyposażenie i osiągi jak Chitose. Już podczas budowy obu okrętów zakładano, że w razie potrzeby możliwe będzie ich przebudowanie na lekkie lotniskowce.
Początkowo oba okręty wykorzystywane były w działaniach bojowych u wybrzeży Chin, a po ataku na Pearl Harbor Chitose oddelegowano do wsparcia oddziałów desantowych zajmujących kolejne wyspy na Pacyfiku. W tym czasie Chiyoda znajdował się w Kure, gdzie brał udział w misjach szkoleniowych.
Po utracie lotniskowców podczas bitwy o Midway, dowództwo japońskiej floty podjęło decyzję o przebudowie obu transportowców na lotniskowce. Zanim jednak przystąpiono do prac, okręty oddelegowano w rejon Guadalcanal i Wysp Salomona. Po ich zajęciu przez Amerykanów, transportowce wróciły do Japonii, gdzie pod koniec 1942 roku rozpoczęto ich przebudowę na lotniskowce.
W ramach prac usunięto nadbudówkę i zbudowano pokład dla samolotów, a pod pokładem stworzono hangar na 30 samolotów. Zmianie uległo również uzbrojenie obronne okrętu, które stanowiło teraz 8 uniwersalnych dział kalibru 127 mm i 30 (później 48) działek przeciwlotniczych kalibru 25 mm.
Prace na Chitose rozpoczęto 15 listopada 1942 roku, jednak przebiegały one powoli i do służby okręt wrócił dopiero 1 stycznia 1944 roku. Po zakończeniu prac lotniskowiec został oddelegowany w rejon Filipin, gdzie wziął udział w kilku operacjach. 25 października 1944 roku Chitose został zaatakowany przez amerykańskie samoloty w trakcie bitwy o Leyte. W wyniku ataku okręt odniósł tak poważne uszkodzenia, że zatonął niedaleko przylądka Engaño. Zginęło 903 członków załogi wraz z dowódcą okrętu. Uratowało się tylko 121 marynarzy.
Historia Chiyoda była podobna. Przebudowę rozpoczęto 8 stycznia 1943 roku, a prace zakończono oficjalnie 21 grudnia 1943 roku. Po przebudowie lotniskowiec wysłano najpierw na Saipan, a później w rejon wyspy Guam, a w październiku jednostkę przydzielono do tej samej grupy działającej w rejonie Filipin, w skład której wchodził Chitose. 25 października 1944 roku lotniskowiec został zatopiony ogniem artylerii z amerykańskich krążowników. Zginęła cała załoga.
Tak zakończyła się historia japońskich transportowców wodnosamolotów i lotniskowców typu Chitose. Oficjalnie oba okręty skreślono z listy floty 20 grudnia 1944 roku.
