Pierwotnie okręt miał na pokładzie sześć wyrzutni torpedowych kal. 533 mm, zostały one jednak zdemontowane pod koniec lat 30., a ich wnęki w burtach zasłonięte płatami blachy. Wyposażenie lotnicze stanowiły cztery wodnosamoloty Curtiss SOC Seagull, stacjonujące w hangarze na śródokręciu i dysponujące dwoma obrotowymi katapultami na cylindrycznych podstawach.
Początkowo systemem kierowania ogniem artylerii głównej były dalocelowniki Mk 13 z dalmierzami o bazie 12 stóp (3,66 m). Już podczas trwania działań wojennych zastąpiły je dalocelowniki Mk 24 z radarem artyleryjskim Mk 3. Artyleria uniwersalna miała dalocelowniki Mk 19, które uzupełniono radarem Mk 4. Równocześnie z zamontowaniem dział automatycznych wprowadzono dla nich systemy kierowania ogniem Mk 44, pod koniec 1942 roku zastąpiony systemem Mk 51, po jednym dalocelowniku dla każdego poczwórnego stanowiska. Od końca 1940 roku „Chicago” był wyposażony w radar dozoru powietrznego CXAM.