作為新一代主力水面戰艦，朱姆沃爾特級的開發設計採用了超越當代的全新科技手段，極具前瞻性和創新性。不同於美國海軍絕大部分現役艦艇，朱姆沃爾特級採用了革命性的整合式全電力推進系統，採用雙軸推進方式。這種動力系統的優勢非常明顯，它噪音低，可以節省大量空間用來布置更多的垂直發射系統和儲備物資。目前來看，美國及其盟國海軍範圍，只有英國新一代45型驅逐艦和伊麗莎白女王級航母採用了整合式電力推進系統作為動力系統。
朱姆沃爾特級採用先進而獨特的全面隱身設計。本級艦的上層建築以及天線都由雷神公司負責。雷神公司使用了重量輕、強度高、抗銹蝕、雷達反射性又低的複合材料來建造朱姆沃爾特級的上層建築，並採用一體全封閉式模塊化結構設計。
這種設計讓朱姆沃爾特級的整體造型從下而上逐漸向內收縮，目的是降低雷達反射截面，從而獲得如潛艇一般的隱身性能。雷神公司高層曾表示，朱姆沃爾特級的這種隱身設計能讓它在海上行動時被發現的機率低於10%。由於採用了先進的隱身設計，朱姆沃爾特級導彈驅逐艦在雷達屏幕上僅相當於200噸漁船的大小。
此外，動力系統的廢氣先由海水以及空氣冷卻後從一體式艦島頂部的排氣口排出。這種設計使排煙口只能從上方觀測到，從而減少了被敵方發現的危險。再加上本級艦所採用的海水噴霧冷卻裝備、船體穿浪特性和其他降噪減震措施，朱姆沃爾特級在水面航行時的噪音降到了110分貝左右，這使它成為世界上最安靜的水面艦艇。
朱姆沃爾特級採用高整合度的艦載戰鬥系統和整合式水下作戰系統。其艦載戰鬥系統連接整合式寬頻主被動聲呐、AN/SPY－3主動電子掃描陣列雷達和電子戰系統，可整合控制所有艦載設備。採用這種整合式設計最主要的好處是大大地減少了人力。
朱姆沃爾特級的主要武器系統是兩座155毫米先進艦炮系統和MK-57垂直發射系統，以遂行對地縱深打擊任務。155毫米先進艦炮系統射速為1分鐘10發，理論上，其火力完爆各國海軍裝備的76毫米艦炮和127毫米艦炮。其MK-57垂直發射系統可發射涵蓋不同等級射程範圍的各式導彈，包括“戰斧”巡航導彈、“標準”防空導彈、先進對地導彈和反潛導彈。其自衛武器有改進型“海麻雀”近程防空導彈、博福斯57毫米艦炮，以及作為最後一道防線的兩座口徑30毫米的MK46艦炮。
建造成本攀升大大超出預期
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