ムサイ級軽巡洋艦はモビルスーツの運用を前提に開発されたもので、シリーズの劇中に多数の同型艦が登場した。艦の形状は主艦体後上方に支柱が伸び、その最上部に艦橋を備え、そこから左右下に伸びた板状の支柱の先にそれぞれ一基ずつの熱核融合ロケットエンジンを備える。艦橋の直下にはMSデッキが備えられ。艦後方に向けてモビルスーツを射出できる。またその側面には左右3ヶ所ずつの補給口があり、パプア級補給艦からの物資の直接搬入が可能である。
平均的なタイプはMSをデッキに4機、艦首にドッキングしているコムサイには2機の収納が可能。ただしコムサイは切り離さないとハッチの開閉ができないため、通常こちら側には搭載されない。MSは戦闘空域近くまでムサイに運搬されることで推進剤を節約でき、また帰還後に（宇宙空間では放熱が不可能なため）熱の蓄積した機体を冷却することができる。また、コムサイは大気圏突入用シャトルでもあり、ムサイ本体から切り離してMSや人員を輸送する事もできる。
主砲として連装メガ粒子ビーム砲塔三基や各種ミサイルランチャーを主艦体と艦橋の間に配置、単装の砲塔を前後に振り分けている連邦軍のサラミス級とは対照的な配置である。これは前方に全火力を集中できる反面、死角の多い設計で、特にTVシリーズに登場するムサイ級は小口径の対空機銃を持たない。後のOVAシリーズには、この点を改良したタイプが登場する。
ムック『機動戦士ガンダム 戦略戦術大図鑑』の記事では、ルウム戦役に投入された本級は、MSが投入されるまでの間に連邦軍との艦隊決戦を行い、同航戦での砲撃の応酬の結果、参加した78隻の全てが失われたとされる。もっともこういったことが書かれている資料は他には無く、また映像作品としてルウム戦役を描いた『機動戦士ガンダム MS IGLOO』第1話や、ゲーム『ギレンの野望』シリ－ズのムービーでの描写では、そこまでの大損害は出ておらず、「後付設定は映像化された段階で公式化」というサンライズのルールに従うと、こちらが正史ということになる。
最初のTVシリーズ以外の作品に登場するムサイ級には、形状の異なるタイプがいくつか登場している。続編である『機動戦士Ζガンダム』にはジオン共和国軍の艦であるムサイ改級が、OVA『機動戦士ガンダム0080 ポケットの中の戦争』には最終型、『機動戦士ガンダム0083 STARDUST MEMORY』には後期型（この分類はゲーム『ギレンの野望』シリーズより）が登場する。ただしOVAに登場する二種類は本来、古いTVシリーズのデザインをリメイクしたものだが、後に模型やゲームにおいて「後期型」「最終型」という扱いになったものであり、アニメのスタッフによる公式設定ではない。また「0083」の劇中で、MSは格納庫天井部分のカタパルトレールに載せられ、電磁リニア式に射出される描写がある。
ムック「ガンダムセンチュリー」では、エンジンブロックの間に巨大な降下カプセルであるHRSL（後に劇中にも登場するHLVに相当）を搭載することを前提に設計され、この独特な形状になった、という非公式設定が作られている。
漫画版「機動戦士ガンダム THE ORIGIN」では輸送船を改装した巡洋艦と設定され、MSの積載能力も問題ないとされている。ベースとなった輸送船型や客船型は、ムサイとは上下逆のレイアウトになっている。なお現実世界の改装艦船によくあるような、将来の改装を前提とした、容易に巡洋艦化できる設計になっていたかどうかは不明である。また当初より艦後方への対空火器を備え、シャアのファルメルは1個小隊（2個分隊6機）とシャア専用機、計7機のザクIIを搭載していた。
ムサイの設計思想は後に連邦軍の艦にも受け継がれ、ティターンズのアレキサンドリア級巡洋艦のレイアウトにもその面影を見る事ができる。
