Opancerzenie lotniskowca wynosiło do 51 mm, był on słabo chroniony. Pas na linii wodnej ograniczał się tylko do rejonu siłowni. Jedynie pokład był opancerzony na całej długości.
Podstawowe uzbrojenie lotniskowca stanowiło 8 pojedynczych dział przeciwlotniczych L25 kal. 127 mm, początkowo jedna para tych dział była umieszczona na krańcu dziobu, co było miejscem bardzo niekorzystnym przy wysokiej fali. W związku z tym w 1936 przeniesiono je na stanowiska przyburtowe. Początkowo USS „Ranger” nie posiadał artyleryjskiego dalmierza przeciwlotniczego, jednak jeszcze przed rozpoczęciem wojny zainstalowano dalmierz Mk 33 na dachu pomostu, a potem jeszcze jeden z tyłu wyspy nadbudówek. W 1942 roku dalmierze te otrzymały anteny radarów Mk 4 dla ostrzegania i kierowania ogniem. W kwietniu 1942 roku na platformie masztu założono antenę radaru CXAM-1, a w czerwcu 1944 zastąpiono ją anteną radaru SK.
Lotniskowiec posiadał również uzbrojenie pomocnicze składające się z działek i karabinów przeciwlotniczych, których liczba systematycznie rosła, aż do roku 1944. Wtedy część uzbrojenia zdjęto, w momencie gdy USS „Ranger” stał się okrętem do szkolenia załóg lotniczych.