Контейнеровозы предназначены для перевозки грузов, заранее упакованных в специальные большегрузные ящики - контейнеры, масса которых с грузом составляет от 10 до 40 тонн. Контейнеровозы отличаются большим раскрытием палубы над грузовыми трюмами, что исключает такую трудоемкую операцию, как горизонтальное перемещение груза в трюме. На контейнеровозах грузовое устройство, как правило отсутствует (gearless containerships): грузовые операции выполняют портовыми средствами со специальных причалов, так называемых терминалов. Контейнеровозы условно разделяются на две группы: океанского плавания и фидерные. Контейнеровозы океанского плавания обеспечивают перевозки контейнеров на магистральных направлениях между основными портами различных континентов. В настоящее время вместимость таких контейнеровозов достигает 9000 контейнеров.

По своей конструкции трюмы контейнеровоза имеют вертикальные направляющие (cell guides)для установки и крепления контейнеров. Общий коэффициент раскрытия палуб составляет 80-85%, что достигается за счет устройства парных или тройных крышек люков по ширине. Крышки трюмов понтонного типа позволяют удобно размещать контейнеры на палубе. Отсутствие грузового устройства и сдвинутая надстройка высвобождают всю палубу для размещения контейнеров. В последние годы на ряде судов при размещении контейнеров на палубе в 4-5 ярусов по высоте между рядами контейнеров делаются опорные стойки, предназначенные для крепления контейнеров, что придает большую устойчивость всему штабелю палубных контейнеров. Для защиты палубных контейнеров от воздействия морской волны на судах, где высота надводного борта не превышает 8 м. делается удлиненный полубак или специальный отбойный козырек. С точки зрения обеспечения безопасности мореплавания наиболее сложной проблемой для контейнеровозов является обеспечение соответствующей остойчивости судна при различных вариантах загрузки.

Это объясняется рядом причин, к важнейшим из которых относятся высокий борт, наличие палубного груза, большой расход топлива на ходу. При работе на дальних расстояниях происходят большие изменения судовых запасов в течение рейса, что требует принятия большого количества водяного балласта в танки. Для размещения топлива и воды используются не только танки двойного дна, но и бортовые цистерны. Средние бортовые цистерны используются для балласта, а нижние — для балласта и топлива. Устройство двойных бортов на контейнеровозах позволяет решить ряд проблем: обеспечить большую прочность судна, создать ящичную форму трюмов, рационально разместить топливные и балластные танки. Расположение топливных и балластных танков в районе второго дна производится в шахматном порядке, что позволяет обеспечивать дифферентовку судна в любых условиях эксплуатации судна. Общая вместимость балластных танков на контейнеровозах составляет от 20 до 40% дедвейта. На выход в рейс заполняется от 50 до 70% вместимости балластных танков, а остальные заполняются по мере расхода топлива.

К фидерным контейнеровозам обычно относятся суда вместимостью до 400 контейнеров. Особенностью их эксплуатации является большая частота захода в порты, а также обслуживание мелких портов, которые зачастую не имеют специализированного перегрузочного оборудования. Это обусловило строительство саморазгружающихся фидерных контейнеровозов с кормовой аппарелью и палубными кранами. В этом случае автопогрузчики доставляют контейнеры по аппарели на верхнюю палубу, а судовой передвижной кран загружает их в ячеистые трюмы.

При разработке проектов контейнеровозов второго и третьего поколений учитывалось основное ограничение - предельные размеры шлюзов Панамского канала(длина 298 м, ширина 32,2 м, осадка 12 м). Суда, построенные с учетом ограничений по габаритам Панамского канала, получили название «Панамакс».

Вступающие в строй контейнеровозы вместимостью 4480 TEU получили название «Суперпанамакс». Увеличение грузовместимости контейнеровозов происходило за счет высоты надводного борта, которая в ряде случаев достигала 12 м. Размещение контейнеров в трюмах обычно производится в 7-10 рядов по ширине и 6-9 ярусов по высоте, а на палубе — до 13 рядов по ширине и в 3-5 ярусов по высоте.

Грузовые помещения контейнеровозов имеют ящичную форму, образованную поперечными водонепроницаемыми переборками и переборками бортовых танков. Каждый трюм разделен на ячейки посредством направляющих планок. Первоначально размеры ячеек по длине делались преимущественно для 20- и 40-футовых контейнеров высотой 8 футов. При этом большинство грузовых помещений было предназначено для 20-футовых контейнеров. По мере увеличения доли большегрузных контейнеров в общем объеме перевозки и внедрением в практику перевозки нестандартных контейнеров по высоте были разработаны конструкции передвижных направляющих планок, положение которых можно было изменять с учетом реального соотношения перевозимого числа 20- и 40-футовых контейнеров на данном направлении перевозок.

Крышки грузовых трюмов контейнеровозов делаются понтонного типа, а раскрытие люков — на всю ширину трюма. Крышки трюмов должны обеспечиваться таким креплением, чтобы они могли выдержать во время качки воздействие «отрывающего» момента всей массы контейнеров, расположенных на ней. Если один или несколько грузовых трюмов приспособлены для перевозки режимных грузов, то в трюм должны быть подведены каналы вентиляционной системы с распределением воздушного потока по контейнерам.

Существуют также комбинированные суда контейнеровозы-ролкеры. Эти суда по своей конструкции имеют комбинированные грузовые помещения. Носовые трюмы имеют конструкцию трюмов ячеистого контейнеровоза, а в кормовые грузовые помещения погрузка производится методом наката, потому их конструкция подобна конструкции грузовых помещений ролкеров.