1.P-3C反潜巡逻机及其衍生型
1977年，日本决定采购美国的P-3C反潜巡逻机。次年正式开始采购，最初3架是由美国洛克希德公司（现洛克希德·马丁公司）生产，1981年交付。从1982年开始，日本川崎重工（KHI)开始按照许可证生产P-3C，至1997年总共生产101架。此外，川崎重工还生产了9架P-3C的衍生型，并将4架P-3C改造为OP-3C照相侦察机。目前，日本海自在役的P-3C共有73架、P-3C衍生型13架，是仅次于美国海军的全球第二大P-3C拥有者。
P-3C采用正常式气动布局、悬臂式下单翼，4台涡桨发动机。机翼油箱4个，携带燃油超过3.4万升。机身按破损安全原则设计，采用铝合金制造，机身截面为椭圆形，前三点式起落架，具有低空性能突出及良好的操纵性和稳定性。
P-3C装备有完善的对潜探测系统和数据处理设备，包括AN/APS-115机载搜索雷达（最大搜索距离200千米）或AN/APS-137型多功能合孔径搜索雷达、AN/ASQ-81A磁异常探测器（尾后，探测距离500-1000米)、AN/AAS-36A前视红外搜索系统、AN/ARR-78声呐浮标接收系统、联合战术信息发布系统、GPS导航系统、11号数据链、卫星通信系统、无线电台等，机身后部有可容纳100枚声呐浮标的舱室，机腹开设有声呐投放孔。机载自卫电子战系统包括AN/ALR-66C电子支援装置、AN/AAR-47型导弹告警系统（MWS)以及4部AN/ALE-47型箔条/红外诱饵撒布器。
P-3C的弹舱位于机翼前的机身下部，可以同时携带4枚MK-46或97式反潜鱼雷、4枚MK-52或MK-57深水炸弹。此外，机翼下还可加装6个外挂架，最大外挂重量超过5000千克，能够挂载弹舱无法携带的美式AGM-84“鱼叉”或日本自研的ASM-1C空舰导弹、常规炸弹、航空火箭以及AIM-9L“响尾蛇”空空导弹等武器。由于其挂载的武器种类繁多，所以P-3C除了具备很强的对潜攻击能力外，还可担负一定的对海攻击及轰炸任务。
川崎重工为日本海自生产和改造的P-3C衍生型包括EP-3电子侦察机、OP-3C照相侦察机、UP-3C装备试验机、UP-3D电子战训练支援机。其中EP-3是川崎重工在P-3C基础上，按照美军EP-3的标准发展并进行全新生产的专门搜集电子情报的电子侦察机，现役共5架。EP-3与P-3C在外观上的主要区别是在机背、前起落架后方、机腹有多个鼓包，这些是电子监听设备的整流罩。机舱内还设有多个电子情报管理工作站(负责对电子情报和通信情报进行综合处理、转发）和通信情报工作站（任务是通信情报采集、分析和通译）。机上乘员共10人。
OP-3C照相侦察机是川崎重工在已生产的P-3C反潜巡逻机基础上改装的，主要是拆除了原来的反潜系统，改为在机头前下方加装了一个整流罩，内装侧视机载雷达(SLAR），在机腹装有高空远程斜轴照相侦察吊舱（LOROP），以执行照相侦察任务。机上乘员10人。川崎重工总共为海自改装了5架，目前全部装备驻岩国海军航空兵基地的海自第31航空群第81航空队。在2014年初的日本雪灾中，1架OP-3C受损。
UP-3C装备试验机是专为试验新型机载设备而新造的，只有1架。机上乘员5人。
UP-3D是根据海自电子战训练而全新生产的，数量共3架。该机在机背和机身下方各布置了2个电子设备整流罩，机上乘员8人。必要时，该机也可作为拖靶机使用。在2014年初的日本雪灾中，3架UP-3D都受到了不同程度的损伤。为了延长P-3C的使用寿命，日本海自计划对一部分进行6年的机体延寿改装。
2.P-1反潜巡逻机
P-1采用正常式气动布局、下单翼、悬吊四发动机、主起落架靠近翼根部，外形与普通的喷气式民航客机相似，大小相当于美国的波音737。表面上看P-1似乎没有多少出奇之处，但实际上它是日本航空工业的一个里程碑。因为该机的整个结构布局、发动机、材料等都没有依靠其他国家，全是日本国产的，标志着日本成为继美、欧、俄之后第四个能够独立研制生产大型飞机的国家。目前，日本海自共采购P-1反潜巡逻机33架（2015年批准采购数量为20架），其中10架已经服役。按照日本海自的计划，P-1反潜巡逻机的最终采购数量将达到70架，以替换现役所有的P-3C。
采用4台F7-10涡扇发动机以及大量复合材料(主要应用在平尾、垂尾、襟副翼和弹舱）的P-1在飞行性能上明显超过采用4台T56-A-14涡桨发动机的P-3C。如在巡航速度和巡航高度方面，P-1都是P-3C的1.3倍；在航程方面，P-1是P-3C的1.2倍。这种大幅提升的飞行性能优势使P-1能够比P-3C更快地到达战场，在更大范围内对潜艇实施搜索。
P-1的对潜探测系统很先进，也很完善，包括声呐浮标（机腹后部37个开孔中有30个是声呐浮标投放孔，平时机载声呐浮标30枚，战时最多可装70枚）、有源相控阵雷达(装在机头上方的鼓包内）、磁异常探测器（尾后）、伸缩式前视红外系统等。这些先进的探测系统不但能够保证高速的P-1全天候对现代潜艇进行有效搜索，而且还大大增强了对小型水面目标的探测能力。
P-1的其他电子设备包括NEC公司研制的多功能导航系统，东芝和三菱电机公司研制的先进反潜战管理系统、卫星通信系统(装在机身中部上方的鼓包内），川崎重工的数据链(可与海自装备的反潜直升机或美军的反潜机进行数据交换)，三菱电机研制的电子对抗系统等。由于机上装备的电子设备种类和数量空前增多，机内电磁环境较差，所以P-1没有采用电传操纵，而是采用了更先进的光传操纵系统，以便减少操纵系统对电子设备的电磁干扰、提高P-1的探测能力(其实光传操纵的好处还不止于此，更重要的是它可以抵抗任何电磁干扰），这也使得P-1成为世界上第一种光控飞机。此外，P-1还为飞控系统增加了1套人工智能系统，能帮助飞行员以最佳的航线攻击潜艇。
P-1在机头下部布置有一个内置弹舱，可装载的武器包括97式或MK-46反潜鱼雷（未来还可携带GRX-5新型反潜鱼雷）、深水炸弹和水雷等。另外，在P-1的两侧机翼下各布置有4个外挂点，可挂载8枚AGM-84“鱼叉”或ASM-1C空舰导弹、AGM-65“小牛”空地导弹以及制导炸弹等。内置弹舱和外挂架总共载弹量可达9000千克。
3.US-1A水上飞机
该机是日本新明和工业在PS-1水上反潜机基础上为海上自卫队研制的水陆两栖救援飞机。1974年首飞，1975年交付海上自卫队。总共生产了20架，但目前在役的只剩2架。
US-1A的机翼采用悬臂式平直上单翼，全金属双梁结构。增升装置包括外侧前缘缝翼，大的内、外侧后缘襟翼，外侧襟翼前方装了两块扰流片。助力操纵副翼。前缘有防冰带。
机身为全金属半硬壳式船身，大长宽比，腹部为V形、单断阶滑水船底。在机头两边有挡水板。机身下边两侧螺旋桨线后有抑波槽。机身由一块隔板隔为上下两层。尾翼是全金属悬臂式T型尾翼，在方向舵与升降舵上有吹气附面层控制，两侧升降舵均有平衡片。着水用船体和近翼尖处固定的稳定浮筒。陆上用液压控制的可收放前三点式起落架，所有起落架均为双轮，带液气减震支柱，前轮可转弯操纵。主起落架向后收人船体两侧。
动力装置为四台T64-IHI-10J涡桨发动机，单台功率3500马力，驱动4部63E60-27型三叶恒速可反桨螺旋桨。燃油在5个机翼油箱和两个后机身油箱内，总容量为19456升。压力加油口在机身左侧靠近船身处，可在海上由舰船或其他带加油设备的US-1A加油。滑油量152升。
座舱乘员12人，舱内还设有供被营救人员乘坐的20个座椅或担架12副，滑动式救援舱门位于机翼后机身左侧。机载设备主要包括HIC-3机内通话装置、HMN-105塔康和HRN-194罗兰导航系统、AN/APN-187C多普勒雷达、RRC-15遇难信号发射机。
救援设备主要包括浮标投放器、10个水上浮标、6个绿色浮标、2个可投放通信筒、10个浮标灯、信号枪、照明弹、照明弹储存箱、2个可投救艇箱、救生设备投放器、双筒望远镜、救生绳及其发射器、带艇外发动机的救生艇、照相机等。
4.US-2水上飞机
该机是20世纪90年代为替换US-1A而发展的，基本尺寸与US-1A并没有太大的变化，主要采用加大功率的发动机、新型综合航空电子系统、对海搜索系统，进一步提高飞机的综合性能，以适应新世纪的使用要求。
US-2的动力装置采用4台罗·罗公司AE2100J涡桨发动机（单台功率4591马力），同时采用了4部R414型六叶螺旋桨，最大陆地起飞重量47.7吨，最大平飞速度580千米/小时。US-2沿用了US-1A的边界层控制、滑流偏转、吹气襟翼和升降舵，但是采用了数字式电传操纵系统，可以控制升降舵、副翼、方向舵、缝翼、襟翼等气动控制面，提高了飞机的操纵性能，因此US-2的水上短距起飞能力异常出色。
在水上最大起飞重量、边界层控制的情况下，US-2的最大起飞距离只有280米，降落距离也只有310米。在生产过程中，US-2大量采用了复合材料，使自身空重降低，有效载荷提高。同时US-2的机身还采用了密封增压技术，既可为飞行员和乘员提供较好的工作环境，也扩展了飞机的使用范围。机载设备方面，US-2采用了新型对海搜索雷达、光电吊舱、GPS/INS复合导航系统、仪表着陆系统、战术空中导航系统、通信系统等，可执行昼夜全天候条件下的对海搜索与识别任务。从整体上来讲，US-2可以说是目前世界上最先进的大型水上飞机之一。
5.U-36A多用途机该机
实际上是日本海自1987年从美国盖茨·利尔喷气公司引进的“利尔喷气”35A型双发多用途飞机。动力装置为2台加雷特公司TFE731-2-2B涡轮风扇发动机，单台额定推力1591千克，装在后机身两边的短舱内。动力装置为2台加雷特公司TFE731-2-2B涡轮风扇发动机，单台额定推力1591千克，装在后机身两边的短舱内。有机翼整体油箱、翼尖油箱和机身油箱，可用总容量4201升。加油口在每一翼尖油箱的上方，有应急放油装置。
驾驶舱内有两名飞行员，双操纵系统。舱内最多可载8名乘客。典型布局为右前方一个面向里坐的条凳式座椅、中间过道两侧的两对转椅和后部3个面向前的躺椅。
标准机载电子设备包括柯林斯公司FIS-84/EHSI-74飞行指挥仪，带J.E.T公司FC-530飞行控制系统和两套偏航阻尼器；柯林斯/J.E.T公司PN-101/PAI-302飞行显示器；两部柯林斯公司VHF-22甚高频通信电台；两部VIR-32导航雷达接收器；两部柯林斯公司TDR-90应答器；柯林斯公司ALT-55B无线电高度表；霍尼韦尔公司Primus 300SL彩色显示气象雷达；两套J.E.T公司VG-206D垂直陀螺仪和DN-10等。
日本海自总共引进了6架，目前在役4架。该型机主要用于干扰弹施放训练、拖曳空靶、训练评估用摄像摄影、对舰攻击训练等。
6.直升机
（1）.SH-60J反潜直升机在20世纪80年代初，日本海上自卫队考虑用美国西科斯基公司的SH-60B反潜直升机作为HSS-2反潜直升机的后继机，并初定型号名称为SH-60J。1990年，三菱重工开始按许可证生产SH-60J。至2005年停产时总共生产103架，目前在役的SH-60J数量为43架。
SH-60J主要任务是搭载到驱逐舰上进行反潜和海上远程搜索，次要任务是海上搜救、人员/物资运输、通信中继、空中消防、航空摄影和图像传输、处置“不审船”（不明船只）、机降海自的特别警备队、扫雷等。该机可在5级海况下起降。
SH-60J在西科斯基公司内部的编号为S-7OB-3。虽说该机是SH-60B的许可生产型，但机上的航电设备大部分是由日本自行研制生产的，包括HSP-104对海/对空搜索雷达（最大探测距离180千米）、HQS-103吊放声呐、数据链系统、座舱显示器、战术情报处理系统、机载无线电台（其中短波电台的通信距离可达300海里）等。只是机上的AN/ASQ-81D2（V)磁异常探测器（探测距离500米）、前视红外吊舱（选装）、AN/SSQ-53和AN/SSQ-50声呐浮标等由美国提供。
另外，SH-60J与SH-60B在外观上还有一个较大区别，就是SH-60I没有在机体外侧加装SH-60B的25管声呐浮标发射器。SH-60J的反潜武器主要是2枚MK-46反潜鱼雷，此外也可携带MK54型航空深水炸弹。在处置“不审船”或机降时，该机可加装74式7.62毫米机枪。
SH-60J有乘员3人，可载员5人，全长19.8米，旋翼直径16.4米，机高5.4米，空重6200千克，正常起飞重量9575千克（反潜）、8721千克（反舰），最大起飞重量9927千克，动力装置为2台T700-IHI-401C涡轴发动机，单台功率1800轴马力，巡航速度250千米/小时，作战半径160千米，空中续航时间2小时18分钟，使用寿命6000小时。
（2）.SH-60K反潜直升机
SH-60K是三菱重工在SH-60J基础上发展的改进型。日本海自从2002-2015年共采购了57架SH-60K，其中已经服役的数量为47架。而随着SH-60J的逐步退役，未来SH-60K的采购数量和装备数量都将进一步增加。
SH-60K在SH-60J的基础上将机身加长了0.4米，增大了机内空间；最大起飞重量增加近1吨，达到10.89吨。与SH-60J相比，SH-60K的最大改进是搜潜设备性能大幅提高。该机的主要搜潜设备是日本自行研制的新型HQS-104低频主动吊放声呐，性能相当于美国海军AN/AQS-22低频声呐，可有效对付装备敷设消声瓦的低噪声潜艇。其他搜潜设备包括声呐浮标、磁异常探测器、AN/AAS-47前视红外吊舱以及ISAR逆合成孔径雷达等。特别是ISAR逆合成孔径雷达，不但具有搜潜能力，还有良好的探测水面舰艇能力，其对通气管状态的潜艇探测距离为数十千米，对水面舰艇目标的搜索距离超过250千米。
此外，SH-60K的机载电子战系统也得到了升级。SH-60K的第二个改进重点是增强信息化能力，其座舱完全“玻璃化”，采用了多个大屏幕彩色液晶显示器，并且增加了与海上作战指挥控制系统（MOF)对应的战术情报处理、显示功能和僚机进行战术情报交换的功能，通过数据链与母舰上的先进战术情报处理显示系统（AHCDS）相连，从而使舰队整体反潜能力得到大幅提升。
SH-60K的第三个重大改进是采用了全新的复合材料桨叶，并且换装了2台推力更大的涡轴发动机，飞行性能大幅度提升。
SH-60K还加长了机身两侧的短翼长度，以安装挂载能力更强的武器挂架，适应携带日本自行研制的97式反潜鱼雷的需要(97式鱼雷的雷体比美制MK46略长，重量也相应增加，因此不能使用SH-60J的挂架）。在执行反潜任务时，SH-60K通常搭载2枚97式反潜鱼雷。如果不用鱼雷，SH-60K也可携带4枚MK64深水炸弹。除此之外，该机还装有74式7.62毫米机枪，并且能发射AGM-114M“海尔法”导弹实施对舰攻击。
（3）.MCH-101重型扫雷/运输直升机
2002年，意大利和英国合资的阿古斯塔·韦斯特兰公司（AW）和日本川崎重工、丸红等军工企业达成一项通用生产协议，允许川崎重工在本土为日本海自组装生产14架CH-101（也称AW-101）直升机，次年川崎重工开始组装作业，并负责以CH-101为基础改造出MCH-101扫雷直升机，该机配备可自动折叠式的主旋翼与尾梁，并加装了诺斯罗普·格鲁曼公司研制的AQS-24A机载猎雷系统。伸缩式起落架均改为双轮配置，机舱后段增设跳板式大型舱门，以便于施放、拖曳扫雷具。川崎重工更是在2005年进一步获得阿古斯塔·韦斯特兰公司授权，组装生产该机使用的RTM-322发动机。
从2003~2013年，日本海自共获得了10架MCH-101采购预算，平均单价在2100万美元。目前，这10架MCH-101已经全部服役。
MCH-101为单旋翼、带尾桨布局，主旋翼有5片桨叶、尾桨有4片桨叶，均由复合材料制成，玻璃座舱配有数个大尺寸彩色液晶多功能显示器，机上还装有主动防振系统、与扫雷母舰之间迅速传递信息的数据链，以及自卫用的导弹告警装置、干扰弹撒布器等。动力装置为3台罗·罗/透博梅卡公司授权川崎重工生产的RTM322-KHI-02/8型涡轴发动机，单台功率2263轴马力。
MCH-101扫雷/运输直升机全长22.83米，机体长19.5米，机体宽4.6米，旋翼直径18.6米，尾桨直径4.0米，机高6.63米(旋翼和尾桨转动），空重10.5吨，最大起飞重量15.6吨，最大飞行速度311千米/小时，巡航速度280千米/小时，续航力4小时。编制乘员4人，机舱内除装载扫雷装备外，也可兼作运输用途，最多能搭载27名人员；载货量为5700千克，机体下方可另外吊挂3000千克载荷。
MCH-101型扫雷直升机所采用的AQS-24A机载猎雷系统包括高分辨率侧扫声呐、激光线扫描仪以及其他处理设备。其中侧扫声呐能实时探测、定位和分类高覆盖率区域的沉底水雷和系留水雷；激光线扫描仪能对水雷和其他可疑物体进行精确光学识别。不仅如此，AQS-24A系统还允许侧扫声呐和激光线扫描仪同步操作，从而显著提高区域覆盖率，缩短扫雷时间，并减少不必要的维修周期。先进的导航控制和处理设备则为AQS-24A系统提供高度精确的目标定位。
2012年5月，日本海自还从诺·格公司采购了4套机载激光水雷探测系统（ALMDS)。值得一提的是，这种极为敏感的设备属于美国五角大楼国防安全合作局（DSCA）严控的外销产品，日本是第一个ALMDS出口客户。
