根据1930年签署的《伦敦海军条约》,日本海军可拥有155毫米以上口径火炮巡洋舰108400吨，155毫米及155毫米以下口径火炮巡洋舰100450吨。但是当时日本海军已经建造了8艘装备203毫米口径火炮的条约型中巡洋舰（古鹰级、青叶级、妙高级），加上即将服役的4艘高雄级，让108400吨的海军条约型重巡洋舰吨位所剩无几。如何利用条约的漏洞建造全新的战舰就成为日本海军头疼的问题。

日本人发现虽然155毫米以上口径的重巡洋舰吨位用完了，那现有的155毫米及155毫米以下口径火炮的轻巡洋舰中，可以通过封存许多旧舰的方式腾出5万吨左右的建造额度使用。因此日本海军决定建造一批艘装备155毫米口径火炮的8500吨级巡洋舰（其实就是用155毫米炮的重巡，且有将主炮换成203毫米的升级空间）。这些最新型战舰的设计任务被日本船舰本部交给了日本造舰鬼才——藤本喜久雄造船大佐负责。这位造舰鬼才最爱干的事就是在舰体上堆武器。

为了满足海军所要求的弹药库装甲可以对抗203毫米、轮机舱装甲可以对抗155毫米直击弹和水中弹打击，这位日本造舰鬼才在定稿的C-37方案时改变了日本一直使用的平贺式（日本造舰之神）的防护系统。这位大胆的鬼才直接将主装甲带从以前的12度倾斜提高到了20度，使装甲带的防弹效果得到了较大提升。整个装甲带从顶部到中部使用NVNC装甲制造,厚度从100毫米向65毫米递减，而从中部以下则改用最新的CNC装甲制造,厚度从65毫米到25毫米递减（CNC装甲是一种非渗碳均值装甲，含有0.9%到1.3%的铜元素,其延展性相对NVNC装甲更好,但刚性较差）。前、后弹药库装甲与动力舱一样为20度内倾,其覆盖范围从下甲板延伸至舰底,高度为4.5米左右，厚度从上缘到底部由140毫米到30毫米递减,全部由NVNC装甲建造。

舵机室也和之前重巡一样拥有较为重型的防护，舵机室两侧为100毫米NVNC装甲,前后为35毫米CNC装甲,顶部则为30毫米CNC装甲。在这位鬼才的C-37设计方案中最上级包括第一损管室在内的指挥塔在四周拥有100毫米NVNC装甲保护，顶部则为50毫米厚，防护能力大大提升。其舷侧装甲一直向下延伸到舰底，自上而下逐渐变薄,内倾增大到20度。上部为水线装甲,下部为防雷隔壁。不过这块装甲并不是整体的，其上部是NVNC钢，下部则使用CNC钢。此外,水下部分也装有小型隔舱。并没有在主装甲带以下设置内凹的专用防雷隔壁,而是将主装甲带一直延伸到了舰底,其下部同时担负防御鱼雷和水中弹的作用。这种结构此前已经在“高雄”级的弹药库装甲上使用,而“最上”级则更进一步，在全部的舷侧防御区划都应用了这一结构。

但是很不幸在1934年3月12日，由藤本主持设计的“千鸟”级水雷艇“友鹤”号由于重心过高发生了倾覆事故，这位刚在一年前升为少将的造舰鬼才很快就去见“日照大神”了（1935年1月死了）。1934年11月,福田启二造船大佐接替了为友鹤事件负责的藤本喜久雄造船少将成为舰政本部第四部领导，并开始对“最上”级的设计进行大规模修改。原本159.5吨左右的舰桥直接被砍到了58.6吨，同时计划中的四脚前主桅也被一个小型的二用柜取代。舰尾的水上飞机机库也被取消,取而代之的是一个小型建筑,只用来安装原先计划安装在机库顶部的预备射击指挥所和电信室。桥楼甲板则在修改后一直延伸到了四号炮塔基座，以便在原先作为航空作业甲板的位置存放水上飞机，而航空作业甲板也随之更改到了四号炮塔之前的桥楼甲板上。

在火力方面，最初完工时最上级采用3年式155毫米火炮,该炮最大仰角75度,可高平两用。因为主炮可参与防空，所以日本人直接将剩下的防空副炮的数量减少到4座，并用89式127毫米炮取代了高雄级的10年式120毫炮。轻型防空武器为96式25毫米机关炮和93式13毫米高射机枪。鱼雷发射装置改用90式1型3联装。航空设置与高雄级一样。火控设备中水面战斗的设备与高雄级一致,鱼雷火控采用了最新设备。

在这级战舰设计时，日本海军就要求新舰安装5座3联装155毫米炮塔,而且该炮塔可更换成双联装203毫米火炮炮塔。所以在该级1939到1940年改造时，炮塔进行了更换,使用203毫米主炮。服役期间进行了多次改装中。除了前述的更换主炮，还将部分舰体改为铆接，并加强。水面火控系统也作了提升。1943年4月、1944年3~4月和6~7月，除“三限”号之外的3舰进行了3轮战时改装。“熊野”号、“铃谷”号主要是加装雷达设备和机关炮,“最上”号除了加装这些设施,还进行了全面改装,成为1艘航空巡洋舰。

航空巡洋舰是在日本海军在南云那个马鹿吃了败仗的情况下，突发奇想制定的重巡洋舰的改造计划。“妙高”、“高雄”、“最上”、“利根”等四级重巡洋舰都可以改装为飞行甲板长195米至200米,载机数量为30架左右的轻型航空母舰（类似于美国的护航航母，但是这个是带舰炮的）。但由于日本也缺少作为分舰队主力的重巡洋舰，所以只有严重受损且需要大规模修理的“最上”号将进行航空化改装。“最上”号舰体后部的四号、五号两个主炮塔被全部取消，后部的弹药库则被改用于存放航空炸弹和飞机燃油的地方。航空作业甲板则被延长到了舰体中部，让其可以搭载多达11架的水上飞机。并计划最后期配备新式的“瑞云高速水侦（但是只搭载了零式水上侦查机和零式水上观测机）。

最上级一共建造了4艘。由于该级设计时是轻巡洋舰,因此以河流命名,依次为:山形县的最上川、大分县的三限川、桦太厅的铃谷川、三重县的熊野川。但是在日本造舰鬼才在定稿的C-37方案时巡洋舰标准排水量实际达到9500吨。到完工时，又比设计方案超重15%，所以日本政府就只能对外撒谎了（看来这个撒谎的技能是日本拥有悠久历史的传统，远有我们的条约舰从不超标，近有福岛核废水可以喝）。

洋战争爆发后首先掩护第1马来亚护航队,其间“三限”号和“最上”号分离、去掩护第2马来亚护航队。1942年1月,“三限”号和“最上号掩护陆军马鹿在亚南巴斯岛的登陆；“铃谷”号和“熊野”号则掩护陆军在兴楼的登陆。在随后的2个月里，这些战舰都参加了爪哇水域作战，取得了击沉美国“休斯敦”号重巡洋舰和澳大利亚“佩思”号轻巡洋舰的战果。在这场战斗中最上号的93鱼雷攻击没有击中任何的对手，反而在命中击沉己方舰队的一艘扫海艇和击伤4艘运输船。

随后不久，由最上级组成的第七舰队就参加了M1行动（中途岛海战），但是短短的10几天后，南云那个马鹿就将自己的机动舰队丢的一干二净，4艘航母全部被美国鬼畜击沉。气急败坏的日本海军要求和美国鬼畜在中途岛海域进行一场舰炮对决。第七舰队受命先行出发，用舰炮摧毁岛上的机场，以确保整场会战的顺利开展。但是当第七舰队从400海里外赶到目标地点时，作战计划又被取消了。被耍了的第七舰队还在返航转向时发生碰撞事故，最上号和三隈号发生碰撞到一起，这场碰撞导致最上号只能以12节到14节的速度航行。第二天早上被来自企业号的飞机发现，一场无情的弹雨袭来。美国第16特混舰队先后发动3次空袭，出动战机近100架次。最上号先后被命中五弹、舰员死亡81人、伤101人；而三隈号则在第二轮空袭中被命中5发炸弹，动力系统被摧毁，燃烧的大火直接引爆了93式氧气鱼雷，整艘战舰被炸成废墟，这也是日本海军第一艘损失的重巡（这一波就叫千里送人头，礼可不轻）。

随着美军在菲律宾展开了进攻行动，第七战队的“熊野”、“铃谷”作为一游第二部队一部分随栗田舰队的主力出发,准备穿过圣贝纳迪诺海峡突入莱特湾，而“最上”号则作为第三部队的一员与西村祥志中将第二战队的“扶桑”、“山城”两艘老式战列舰一同出发前往苏里高海峡，并准备从那里突入莱特湾。

10月25日凌晨,此时仍位于苏里高海峡以外的西村部队便遭到了早已等候在那里的美国第七舰队鱼雷艇的伏击，当西村率领着舰队进入苏里高海峡中时，大量驱逐舰和鱼雷艇涌现出来，狭窄的水道里全是鱼雷。短短的一个半小时里，西村就丢掉了几乎全部的驱逐舰和一半的主力舰，剩下的战舰几乎个个带伤。当可怜的西村终于走出了海峡，却惊讶地发现，在海峡的出口处，美国的六艘老式战列舰和八艘新锐巡洋舰早已等待多时。在美军密集的火力打击下，西村舰队面临着灭顶之灾。最上号先后被命中四枚203毫米的主炮，导致几乎所有指挥人员的死亡，战舰也被摧残的差不多。在随后的逃亡路程中，最上号再次被命中十多发203毫米主炮和许多152毫米的副炮。天有绝人之路，天亮后17架复仇者攻击机不期而至，为最上号放下了压倒骆驼的最后一根稻草，一枚500磅的炸弹，命中舰桥再次引发大火，战舰只能被抛弃。

“熊野”、“铃谷”的日子也不好过，25日遭遇了美国第77特混舰队第四大队第三小队,并与其发生战斗。但是战斗仅仅进行了20分钟左右,“熊野”号就被美军驱逐舰发射鱼雷击中。而“铃谷”号也在其后被10架“复仇者”攻击机盯上，一枚近失弹炸毁了左舷的一个推进桨，导致其航速锐减。10点50分，“铃谷”号再次遭到了30架美机围攻,一枚由美机投下的近失弹引爆了右舷鱼雷管中的九三式氧气鱼雷。10分钟后，再次发射爆炸这次爆炸导致了整个桥楼甲板后部、右舷主机舱以及七号锅炉舱被完全炸毁，“铃谷”号被抛弃。

号在上午8时10分至50分之间再次遭到12架F6F“地狱猫”战斗机、四架SB2C“地狱潜水者”俯冲轰炸机以及七架“复仇者”鱼雷机空袭,三枚500磅炸弹的命中使该舰八个锅炉中有七个都停止了工作。在撤退回国的途中，已经遍体鳞伤的“熊野”号就再次遭到了空袭,无法进行规避运动的“熊野”号在短时间内号即被四枚炸弹和五枚鱼雷命中，其中五枚鱼雷的命中位置全部位于左舷,因此舰体在短时间内就向左舷倾覆了过去，最后一艘“最上”级重巡洋舰的“熊野”号也终于完全倾覆并沉入了圣克鲁斯港的浅海中。