Przewidywano, że okręt będzie zabierał 48 samolotów, w tym 42 w linii i 6 rezerwowych, lecz faktycznie liczba samolotów w gotowości operacyjnej nie przekroczyła 38. Jednorazowo mogło startować 12 samolotów; wadą przyjętej konstrukcji była niemożność grzania silników pozostałych samolotów w zamkniętych hangarach. W 1940 roku grupa lotnicza obejmowała 16 myśliwców Mitsubishi A5M4 i 18 bombowców torpedowych Nakajima B5N1 oraz po dwa samoloty w stanie rozłożonym. W maju 1942 roku wymieniono myśliwce na 16 nowocześniejszych Mitsubishi A6M2, oprócz nich było 21 bombowców torpedowych Nakajima B5N1/N2 oraz po jednym samolocie w stanie rozłożonym. Po bitwie o Midway (w której okręt nie brał udziału) zmieniono proporcje na 21 myśliwców A6M2 i 12 bombowców, bez samolotów rezerwowych. Stan taki pozostał do zatopienia okrętu.
Służba bojowa Po raz pierwszy „Ryūjō” użyty został bojowo w sierpniu 1937 roku. Wraz z lotniskowcem „Hōshō” wspierał wojska lądowe podczas walk o Szanghaj. We wrześniu wrócił do Sasebo aby uzupełnić paliwo oraz zapasy. Do grudnia „Ryūjō” operował na Morzu Południowochińskim po czym wrócił do Japonii. Od marca 1938 brał udział w blokadzie wybrzeży Chin.