W miarę powstawania nowych, doskonalszych konstrukcji, okręt był wyposażany w kolejne radiolokatory: typ 281, typ 285, typ 277 i typ 960.
W chwili wejścia do służby załoga lotniskowca liczyła (wraz z personelem latającym) 1229 oficerów, podoficerów i marynarzy. W latach późniejszych, w związku ze zmianami w składzie grupy lotniczej i zwiększaniem liczby działek przeciwlotniczych, wzrosła do 1997 osób w ostatnim roku działań wojennych. Po powojennej przebudowie na okręt szkolny liczba zaokrętowanych zmniejszyła się i w 1948 roku wynosiła 1090 osób.
Grupa lotnicza Po wejściu do służby, na pokład „Illustriousa” zostały zaokrętowane trzy dywizjony Fleet Air Arm: 806. (15 samolotów myśliwskich Fairey Fulmar), 815. i 819. (po 9 samolotów torpedowych Fairey Swordfish) (pierwotnie w skład 806. Dywizjonu wchodziły samoloty Blackburn Skua, które lotniskowiec miał na pokładzie podczas rejsu na Bermudy, i Blackburn Roc, lecz w lipcu 1940 zostały one zastąpione przez FulmaryGeoffrey Bussy: Fairey Fulmar. Hall Park Books, seria: Warpaint Series. No.41. s.8 (ang.)). Ten skład grupy lotniczej utrzymał się aż do uszkodzenia okrętu w styczniu 1941 roku i przejścia na remont do Stanów Zjednoczonych.