「哥倫比亞」級戰略核潛艇的設計目的，在於替換目前的「俄亥俄」級戰略核潛艇。由於現役的「俄亥俄」級戰略核潛艇目前艦齡達到22到38年、預計從2027年開始退役，美國海軍從21世紀初起就開始考慮「俄亥俄」級後繼艦設計研發的問題，並啟動了SSBN-X新型戰略核潛艇的設計。2014年，SSBN-X的總體設計完成，2016年12月24日被正式定名為「哥倫比亞」級，隨後於2017年被列入美國國家重大國防採購項目，並進入工程發展階段、開始進行詳細設計。美國海軍計劃建造12艘「哥倫比亞」級潛艇，首艇「哥倫比亞」號計劃於2027年交付、2031年進行首次部署，介時美國海軍將擁有世界上技術最領先的戰略核潛艇。
「哥倫比亞」號是美國海軍目前建造的最大尺寸的彈道飛彈核潛艇，艇長171米，艇體最大直徑為13米，滿載排水量達20810噸，其尺寸是「維吉尼亞」級的2.5倍左右。「哥倫比亞」號沒有像「俄亥俄」級潛艇那樣設置多達24個飛彈發射筒，飛彈發射管下降到16個，但其發射管直徑不變，仍然為2 .21米，繼續沿用現役的「三叉戟」ⅡD5系列飛彈。由於美軍對現在的「三叉戟」ⅡD5潛射洲際彈道飛彈性能極其滿意，據稱在2042年之前，「哥倫比亞」號將採用「三叉戟」ⅡD5LE（LE為英文life-extension的縮寫，意為延壽）型潛射飛彈，但採用了最新設計的核彈頭，殺傷威力較W76（10萬噸TNT）和W88（47.5萬噸）這兩種核彈頭型號有很大提高。
一艘「哥倫比亞」號核潛艇的總打擊當量有可能超過1.5億噸，比「俄亥俄」級核潛艇的殺傷威力大50%，遠超二戰各國釋放火力的總和。除此之外，新一代「哥倫比亞」號戰略核潛艇除了搭載「三叉戟」潛射彈道飛彈和自衛用的魚雷外，還可以搭載潛射常規中程彈道飛彈（SLIRBM）、KEI反導攔截彈、新一代潛射巡航飛彈和潛射無人機等。這樣一來，「哥倫比亞」號既可執行戰略巡航任務，也可執行常規快速全球打擊任務，還可執行反導、偵察等多重任務。與目前各國功能單一的戰略核潛艇相比，「哥倫比亞」號成為了一個全能潛艇，即可執行二次核打擊任務，又可執行只有戰術攻擊核潛艇才能完成的任務。
「哥倫比亞」號是世界上第一種採用X型尾舵的彈道飛彈核潛艇。X型尾舵的四個舵面都可以獨立控制，即便有一兩個舵面損壞仍可繼續工作，其產生水平力和垂直力的效率要比十字型尾舵高30%~40%，使潛艇獲得更好的水下操控性能，提高潛艇的水下機動性。此外，在安全冗餘度、降低潛艇反射強度等方面，X型尾舵也要優於十字形尾舵。然而其可靠性不佳，美國的核潛艇一直未採用X型尾舵，該型尾舵最終被採用也意味著美國的核潛艇的可靠性又提升了一個新的水平。
同時美軍還開發了新一代的鋪設在艇體的消聲材料覆層，這種材料在隔音性能上優於傳統的消聲瓦，同時能大幅降低潛艇被主動聲吶探測到的機率，這些措施都使得哥倫比亞級成為了最安靜、也是最不容易發現的核潛艇。
該艇的聲隱身性能更是又上了一個大台階，其中低速水下航行時很可能低于海洋背景噪音。「哥倫比亞」號採用電動機直接帶動噴水推進器推動潛艇行進，取代目前汽輪機與潛艇軸系直接機械連接的配置，也就是所謂的目前最流行的「電力推進」，雖然美國並不是第一個現役核潛艇裝備採用電力推進核潛艇的國家，但客觀的說，「哥倫比亞」號採用了電力推進、泵噴射噴水推進器、聲學消聲瓦覆蓋層、帶前緣填角的二元聲隱身流線型圍殼之後，美國潛在對手的反潛力量將很難將其捕獲。
相比於傳統的戰略核潛艇，「哥倫比亞」級非常注重多用途性。傳統上的核潛艇因往往只有潛射戰略飛彈一種武器而在平時顯得「用處不大」、空有戰略威懾意義而難以發揮其設計性能，而「哥倫比亞」級則打破這一常規、堪稱是一種「核常兼備」的新型潛艇。「哥倫比亞」級在研發階段就考慮了發射潛射巡航飛彈和高超音速武器的能力，相比於傳統的潛射彈道飛彈其在任務彈性更高。另外，「哥倫比亞」級還能用於傳統海上衝突的支援任務，其搭載的多用途無人水下潛航器能執行偵察監視、反艦攻擊、獵雷掃雷等任務。可以說，「哥倫比亞」級潛艇的設計建造，將引領戰略核潛艇新的方向。
當然，越先進也意味著更加昂貴，目前透露的消息加上研發費用首艇的建造成本已經達到了120億美元，接近首艘「福特」號核動力航母的造價，即便如此美國海軍仍計劃建造12艘「哥倫比亞」級彈道飛彈核潛艇，以保持再彈道飛彈核潛艇領域其絕對的領先。
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