東京タワー
概要
日本の「塔博士」とも称される内藤多仲らによって設計された（詳細は設計を参照）。
高さは333メートルと広報されており（海抜351メートル）、塔脚の間隔は88.0メートル。総工費約30億円、1年半（197万4,015時間/543日間）と延べ21万9,335人の人員を要して完成した。地上125メートル（海抜約150メートル）と223.55メートル（海抜約250メートル）に展望台を有したトラス構造の電波塔である。
昼間障害標識として、頂点より黄赤色（インターナショナルオレンジ）と白色を交互に配した塗装となっている。テレビおよびFMラジオのアンテナとして放送電波を送出（#送信周波数・出力を参照）、また東日本旅客鉄道（JR東日本）の防護無線用アンテナとして緊急信号を発信するほか、東京都環境局の各種測定器なども設置されている。
長らく高さが日本一であったというイメージが強いが、実際に日本一高かったのは1968年6月26日に小笠原諸島が日本に返還され南鳥島ロランタワーと硫黄島ロランタワーに抜かれるまでの約9年半と、対馬（長崎県）のオメガタワーが解体されてから東京スカイツリーに抜かれるまでの約11年間である。ただし、自立式鉄塔としては東京スカイツリーに抜かれるまでの約51年半は日本一の高さであった。現在は東京スカイツリーに次ぐ日本で2番目に高い建造物である。なお、重量については約4,000トンとされる。
構想
東京タワーの建設前、放送事業者各社局は個々に、高さ153 - 177メートルの電波塔を建設、自局の塔から放送を行っていた。これらの高さだと、放送電波は半径70キロ程度しか届かず、100キロ離れた銚子や水戸では満足に電波を受信することができなかった。また受信アンテナには指向性があるため、チャンネルを変えるごとにアンテナの向きを各電波塔の方向に変えなければいけないという不便が生じた。
さらに、鉄塔の乱立は都市景観においても好ましい状況ではなく、当時郵政省の電波管理局長であった浜田成徳をはじめとする関係者の中で、電波塔を一本化する総合電波塔を求める機運が高まっているところ、放送事業の将来性に着目した前田久吉と鹿内信隆の各々によって計画され、まもなく両者の計画は一元化された。
ほかの計画案もあったが、高さ300メートルを超える案は東京タワーのみで、次に高いものは200メートル級であり、放送事業者の既存の限られた土地を利用するため、展望台のないスリムなものであった。浜田は、パリのエッフェル塔を超える世界最大の塔を造り、そこに展望台を設けて集客すれば、建設費は10年で元が取れると考えていた。
建設場所
建設地は安定した電波を供給するために巨大な電波塔の建設が可能な広さと強固な地盤を有していること、魅力ある展望台のために工場などの煙が景観を妨げないことなど厳しい条件が求められた。
当初は上野公園付近への建設も検討されたが、海抜18メートルの高台にある港区芝公園地区は基礎を打ち込むための東京礫層地盤もより浅いところにあり、国の中枢機関や各放送事業者との距離が近いなど、報道と観光の両面に恵まれた立地であった。
増上寺の境内は25区画に分割された公園に指定されており日本電波塔株式会社は「紅葉山」と呼ばれる、以前紅葉館という高級料亭のあった区画を購入した。土地の買収は増上寺の檀家総代に前田が日本工業新聞の社長時代から親交があった池貝庄太郎がおり、増上寺との間を取り持って用地買収を成功させるよう働きかけた。また芝公園4丁目地区の周辺一帯は建物倒壊危険度、火災危険度、避難危険度を示す地域の危険度特性評価（東京都2002年実施）において「相対的に危険度の低い町」を示すAAAの評価を得ており、防災面でも電波塔の立地に適していることがのちに判明した。
タワーより西側の住民は、飛行機の衝突、交通渋滞、ゴミの増加、環境が悪くなり子どもに悪影響があるのではないかとタワー建築に反対の姿勢であった。東側は、当時の国鉄浜松町駅からタワーへ向かう客により潤されることを期待した。
設計
この塔の建設に先立ち「日本電波塔株式会社」が設立された。そして、建築設計の構造学を専門とする学者で、戦艦大和の鉄塔や名古屋テレビ塔や大阪の通天閣の設計も行い、さらに数十本におよぶラジオの電波塔を設計した実績があり、日本の塔設計の第一人者である内藤多仲、および日建設計株式会社が共同で塔の設計を行った。内藤は当時話題を提供していたドイツのシュトゥットガルトテレビ塔（ドイツ語版）（216.6メートル）を参考に鉄筋コンクリートの塔を想定した検討を行うが、特に基礎に関して敷地の関係などかなりの困難が伴うとの判断から鉄塔で計算を進める方針となった。
前田久吉は「建設するからには世界一高い塔でなければ意味がない。1300年も前にすでに高さ57メートルあまりもある立派な塔（五重塔）が日本人の手でできたのである。ましてや科学技術が進展した今なら必ずできる」と高さの意義を強く主張した。設計の条件として、アンテナを含めた塔の高さが380メートルで、高所に展望台を設置し、塔の下に5階建ての科学館をつくることを挙げた。東京全域に電波を送るには380メートルの高さが必要と推定されていたが、380メートルと想定して計算すると風の影響でアンテナが数メートルも大きく揺れると計算され画像が乱れる可能性が高かったため、先端のアンテナの揺れを数十センチ程度に抑え、放送に悪影響が起きず、かつ関東地方全部を守備範囲にできるぎりぎりの寸法についてさまざまに計算したところ、「全高333メートル」という数字が導き出され、偶然「3」が続く語呂合わせのような高さになった。この高さはフランス・パリのエッフェル塔の312メートル（2000年現在は324メートル）より21メートル高く、当時の自立式鉄塔としては世界最高という条件を満たしていた。
当初は最上部で風速90メートル、下部で風速60メートルの強風と大地震（同タワーの耐震設計で考慮された水平震度は0.99Gで、関東大震災時に小田原付近で推定された加速度の約2倍に相当）に遭遇しても安全なように、軽量化に有利な電気溶接ではなく、重量がかさむが当時では確実な技術としてリベットによる接合での構造設計がなされた。風力係数は当時の建設省建築研究所の亀井勇教授に依頼し、風洞実験を行った。地震力はまだ静的解析の時代であり、鉄塔では風圧力の方が支配的であったこともあり建築基準法の地震力算定法通りk=0.16+h/400を水平震度として適用した。解析、計算はすべて手計算で、トラスの解法として一般的であったクレモナ図解法とカスティリアーノの定理が使用された。
構造計算書の最終チェックは自身の設計事務所の田中彌壽雄、日建設計の鏡才吉とともに熱海にある早稲田大学の保養所「双柿舎」に3日間缶詰状態で行われた。設計を終えた内藤は「どうかね、こんなに素晴らしい眺めはない」と言った。のちに立体骨組モデル応力解析ソフトウェア“FRAN”で耐力を検証しているが、かなりの精度で一致していた。また加藤勉（東京大学名誉教授・（財）溶接研究所理事長）による「東京タワーの構造安全性について」（2007年）によって、東京タワーの構造の信頼性は高いという第三者評価を受けている。当時の建築基準法では建築物の高さは最大100尺（約31メートル）以下と決められていたが、タワーは工作物とみなされ建築が可能となった。当初、地上約66メートル付近にビアレストランを設置する計画だったが、実現されることはなかった。これは、レストランにすると建築基準法に抵触したためと考えられている。
建設後、電波塔集約で不満をもつ読売グループ（読売新聞、日本テレビなど）などから「エッフェル塔の猿まね」とあらぬ批判をされたが、内藤は「ある人はエッフェル塔そっくりだという。これは人が人に似ているというようなもので、一理ある見方ともいえよう。私としては端然とした姿である。この塔が好ましいと思っている」と答えている。構造美については「タワーの美しさについて別に作為はしませんでした。無駄のない安定したものを追求していった結果できたものです。いわば数字のつくった美しさとでも言えましょう」と答えた。
建設
1957年5月から6月末までの約45日間でボーリング調査を行った時点で、設計は未完成であったが、短期間に完成させなければならないため、6月29日に増上寺の墓地を一部取り壊してすでに設計の決まっていた基礎部の工事が開始された。7月15日に最終的な設計図が完成し、9月21日には鉄骨の組み立てが始まった。
施工はゼネコンの竹中工務店。塔体加工は新三菱重工（現・三菱重工業）、松尾橋梁。鉄塔建築は宮地建設工業（現・宮地エンジニアリング）が請け負った。現場指揮官は直前にNHK松山放送局電波塔を担当していた同社の竹山正明（当時31歳）。現場でのヘルメットの色は白：監督管理関係、黄：竹中工務店の社員、緑：鉄塔建方関係、灰：設備関係で色分けされた。
基礎は海抜0メートルの砂利層まで掘り下げて、コンクリートを打ち込み直径が2メートル、長さ15メートルで底の直径が3.5メートルのコンクリート製の円柱を1脚に8本打った（のちのデジタルアンテナ増設時に2本ずつ増設）。塔脚にはカールソン型応力計を埋めておき、脚を支えるための支柱をオイルジャッキで持ち上げて脚の傾きを調節する際など、各塔脚に加わる重量の計測に利用している。タワーは脚を広げた形をしているため、重みで脚が外へ広がろうとする力が加わるが、直径5センチの鋼棒20本を各脚に地中で対角線上に結んで防いでいる。
高さ40メートルのアーチライン最上部までは長さ63メートルのガイデリックを使用し、次に80メートルまで組み立てるため、ガイデリックを地上53メートルのマンモス梁までせり上げ鉄骨を組み立てていった。80メートルからの組み立てはエレクターを用いて、鉄骨はエレベーターシャフト内を持ち上げていった。
塔脚4本が地上40メートルでアーチ形に組まれたのは1957年12月だが、アーチ中央部が加工の段階で設計より15ミリ沈んでおり、梁の結合ができずに1週間原因究明に時間を費やした。しかしこの問題は、鉄骨に開けられていたリベットを差し込む穴を15ミリずらすことで解決した。
高所までの移動は、80メートルの足場まで4分で昇る2メートル四方のゴンドラ3台で対処した。
高さ141.1メートル（H.14）地点まではリベットで組み立て、それ以上は防さびのため部材に亜鉛メッキを行ったことで、ボルト接合になっている。ボルトは締めたあとに溶接して固めるが夏場の鉄塔は40 - 50度まで上昇し、とび職達を苦しめた。リベットは16万8,000本、本締めボルトは亜鉛メッキ部材の現地接合に4万5,000本使用している。
アンテナの設置は当初、名古屋テレビ塔や東京スカイツリーのように塔体内を吊り上げる予定であったが、アンテナ工事は台風の多い9月に開始されたため、工事が遅れてしまいアンテナを上げる前にエレベータ設置工事を始めないと、工期に間に合わなくなってしまった。そのために、アンテナは塔本体の上に30メートルの仮設鉄塔を組んで仮設鉄塔の一面を開けておき、8つに分かれたアンテナ部材（最大14トン）を、下の部材から順に塔の外側から吊り上げていった。塔体内では吊り上げた部材に順次ボルト接合を施して組み立てていき、1958年10月14日15時47分、アンテナが塔頂部に据え付けられた。
現場鳶職人は初期に20人。仕事が増えるにつれ常時60人、タワー上部では6 - 7人で組み立てを行っていた。若頭は当時25歳の桐生五郎。桐生はタワー完成翌日に、建設中に見合いをした女性と結婚式を挙げた。建設には渡り職人も参加している。当時の鳶の平均日給は500円、タワーでは750円だった。高さを増すごとに強風に苦しめられたが、納期があるために風速15m/sまでは作業を実施した。しかし建設中の1958年6月30日10時に、昇っていた鳶職1人が強風に煽られて高さ61メートルから転落死し、麓にある増上寺で葬儀を行っている。
着工から1年3か月後（543日間）の1958年12月23日、延人員21万9,335人にて完成し、鉄塔本体の最上部に建設に携わった96人の技術屋たちの名前が刻まれた金属製の銘板が据えられた。総工費は当時の金額で30億円であった。
合計約4,000トンの鋼材（鉄塔本体：SS41（旧JIS。現JISではSS400。降伏強度は240N（ニュートン）/mm²）、アンテナ支持台：SHT52相当品 降伏強度 325N/mm²）が使用されたが、その中でも特別展望台から上の部分に使用されている鉄材の原料には朝鮮戦争後にスクラップされたアメリカ軍の戦車が使われている。これは当時の日本では良質の鋼材に恵まれず、またアメリカにとっても旧式戦車を売却して新型戦車を製造した方がメリットが大きかったためである。
地上0メートル地点
タワーの高さは標高18.000メートルを地盤面（G.L・Ground Line）としているため、東京湾中等潮位（T.P・TOKYO Peil）からの値を使用している。
タワーは丘陵地に建っており、正面は1階が出入り口で駐車場出入り口は2階に位置している。そのためどの部分を基準としているのかがわかりにくく、タワーを訪れても基準となる目印は特に見当たらない。
一方、タワーの立面図を見ると地盤面はフットタウン1階の床と同一に見える。
名称
「東京タワー」の名称は完成直前に開かれた名称審査会で決定した。事前に名称を公募し、最終的には8万6,269通の応募が寄せられた。
一番多かった名称は「昭和塔」（1,832通）で、続いて「日本塔」「平和塔」だった。ほかには当時アメリカとソ連が人工衛星の打ち上げ競争をしていたことから「宇宙塔」、皇太子明仁親王（明仁上皇）の成婚（1959年）が近いということで「プリンス塔」という応募名称もあった。
しかし名称審査会に参加した徳川夢声が、「ピタリと表しているのは『東京タワー』を置いて他にありませんな」と推挙し、その結果1958年10月9日に「東京タワー」に決定した。
「東京タワー」での応募は223通（全体の0.26パーセント、13位）であり、抽選で神奈川県の小学校5年生女子児童に賞金10万円が贈られた。
塗装
建設時の塗装は地上からH.14（地上141.1m）までは鋼材を工場にてサンドブラストしてから下塗りまで塗装し、現地搬入時に2回目の下塗りをした。接合部のリベット頭・部材エッジ部は予め下塗り塗装による増し塗りが行われ中塗り、上塗りにはフタル酸樹脂系塗料を用いて6行程行われた。H.14からH.27（地上252.65m）までは工場にて鋼材を酸洗いしてから溶融亜鉛メッキを施し現地搬入、建方、本締めボルト接合後にジンククロメート系さび止めペイントを塗装した。中塗り、上塗りは鉄鋼材と同様である。また建築当時はインターナショナルオレンジがさび止めの鉛丹と間違えられ、完成した後も最終的にはどのような色になるのかまだペインティングの途中だと思っている人がいた。
東京湾からの潮風による腐食の防止とインターナショナルオレンジの白化現象が目立ち美観を保つ上でほぼ5年に1度の周期で約1年かけて外観塗装を補修しており、1回目（1965年）は磯部塗装が担当し2回目（1970年）以降は平岩塗装が一貫して請け負っている。平岩塗装の平岩高夫会長は前田久吉から会うたびに「鉄はサビさせてはあかんからな。大事に守ってくれ」と言われている。
鉄塔本体の塗装工区は大展望台を境に2つに分け上部は秋に、下部は翌年の春に施工している。作業時間は日の出から営業を開始する9時までに限定されていたが現在は7時を過ぎると通勤者が増えるため、2時から7時までの5時間で作業を行う。
最上部のアンテナを除くH.27の塔体の上から順に木製の丸太で足場を組み、まずケレン落としと呼ばれる下作業をして下塗り、中塗り、上塗りと3工程が行われるがこれは全てハケを使い人の手によって塗られる。上部のアンテナは電波を送信するため足場を組むわけにはいかず、放送電波が停止した時間に職人がアンテナをよじ上って作業をした。総塗装面積94,000m²に使うペンキの量は34,000リットルとなり、延べ約4200人が作業に当たる。使用する塗料は一斗缶に置き換えて縦に積み重ねると、東京タワーの2倍の高さになる。金属ではなく木製の丸太を使用するのは近隣への防音対策と電波への影響を避けるためであり、丸太の総数は1万本以上となる。以前にグラスファイバーのパイプを使用しようとしたことがあったがジョイント部分のクランプの使い勝手が悪く、木製の丸太に落ち着いている。また塗装期間中のライトアップは右写真のようにタワーに影ができる。
塗装工事の最終日には、タワーのマークと職人一人ひとりの名前が刻まれた五百円玉大の記念メダルが職人に手渡された。
全面塗替は第1回が1965年、第2回が1970年、第3回が1976年、第4回が1980年、第5回が1986年、第6回が1991年、第7回が1996年、第8回が2001年、第9回が2007年に行われているがその都度塗り足しをしているため、9回の作業で完成時より約1mm塗装が厚くなっている。そのあと、2013年ごろに第10回目の塗り替えが行われ、2018年3月から2019年夏ごろまでの予定で、第11回目の塗り替えが行われている。塗料の性能向上により、今後は塗り替えが7年周期に延長される予定である。
航空法によりストロボのような白色航空障害灯を常時点滅させれば現在のペイントを変更することは可能だが周囲には住宅や高速道路があり、住民への迷惑、運転者への安全を考えるとペインティングの変更は考えにくい。2008年現在は7等分の塗り分けだが、建設当時から1986年までは11等分に塗り分けていた。また大展望台の外壁は現在は白色だが、1996年まではインターナショナルオレンジだった。
なお塗装作業の一部にビートたけしの父である北野菊次郎が携わっていた。
フットタウン
タワーの下にある5階建ての観光・娯楽施設で、以前は「タワービル」と呼び科学館でもあった。タワーのおもりとして設計されている。過去にはTEPCOタワーランドやフジテレビタワープラザといった東京電力やフジテレビのショールームも入居していた。
ライトダウン
設備の点検・工事などの夜間作業が行われる場合を除きライトアップの照明は0時に消灯されていたが「東京タワーのライトアップが消える瞬間を一緒に見つめたカップルは永遠の幸せを手に入れる」との噂が広まり、0時前になるとライトダウンの瞬間を見ようとする多くのカップルが集まるようになった。これは漫画『部長島耕作』で恋人の誕生日にケーキに立てるろうそくの数を1本少なく間違えた主人公・島耕作がタワーの灯を巨大なろうそくに見立てて0時の消灯と同時に吹き消して見せるシーンがあり、これが伝説の由来となっている可能性が高い。
ライトダウンは施設管理部電気課の職員がスイッチを操作するがアンテナの設備点検や工事があるために0時以降もライトダウンしないと「なぜ今日は消えないのか」と毎回問い合わせがあるため、現在は0時に消灯して再度0時半頃に点灯することになっている。スイッチは回転式で、大展望台の上と下を別々に操作することができる。ランドマークライトからダイアモンドヴェールに切り替わる際にもライトダウンを見ることができる。
また2011年3月12日以降、東日本大震災（東北地方太平洋沖地震）のため自主的なライトダウンを同年5月10日まで終日行った。5月11日から13日の3日間は白色のダイヤモンドヴェール（追悼の光）を実施し、その後は自然エネルギーを取り入れるなどさらなる省エネに努めライトアップを再開している。
写真撮影
東京都心部にある観光地であり、地上300mを超える光の塔となるタワーには写真撮影をする人が跡を絶たない。人とタワーを一緒に撮影する場合、敷地内ではタワーが近すぎ、また巨大であるために身をかがめて撮影する人々が見受けられる。子供を撮影するに至っては寝転がって撮影する人もいる。そのために東京タワーには正面入り口左側に記念撮影用の立て看板が設置されている。この写真は順光となる2階出入り口側の2号塔脚付近で撮影されており、団体客の集合写真も2階出入り口付近で撮影される。
正面入り口側からの日中の撮影では、逆光で顔が黒くつぶれるためにフラッシュが必要となる。ただしその場合、タワーは暗く写るので注意が必要だが最近のカメラは自動で逆光補正を行う機種もあるためHDRやオートで撮影するのも手である。
地上デジタル放送開始
地上デジタル放送用の送信アンテナをどこに設置するかについては多摩地区、上野地区、秋葉原地区などから誘致提案が出された。しかしサービスエリアや航空路との関係などの面でいずれも決定的ではなく、2003年12月1日からの関東地区での地上デジタル放送開始に対応する仮の措置として従来アナログテレビ放送を行って来た東京タワーの施設を拡張する形で設置されることになった。このため大展望台の直下、135 - 145mの高さに送信設備室を増築し特別展望台の上の塔体最上部に直径13m、高さ11mの筒型のアンテナを設置した。
地上デジタル放送移行に伴う問題
デジタルテレビ電波はアナログテレビ電波に比べて送信所に近い地域（強電界地域）では受信電波障害の範囲が狭くなるが、送信所から遠い地域（中、弱電界地域）ではアナログテレビ電波同様に障害が発生する。
2013年（平成25年）まで、東京タワーでは地上デジタル放送波の送信を行っていたが、これは暫定的な措置であり、2011年（平成23年）7月24日の地上デジタル放送全面移行後、今後さらに超高層建築物が建設されることも踏まえ、東京タワーの高さでは受信電波障害の問題を解決できず、（2009年の時点では）首都圏域すべて（アナログテレビの放送区域）をカバーし切れないと言われていた。
東京スカイツリーの建設
この問題は、2000年代初頭から既に想定されていたが、2003年（平成15年）12月1日の地上デジタル放送開始には間に合わなかった。しかしその頃から、東京タワーに代わる新しい電波塔の建設が検討され始め、同年12月17日に東京タワーの電波障害を解消するためにNHKと民放キー局で構成する「在京6社新タワー推進プロジェクト」が発足。候補地については東京23区および近隣の数都市が名乗りを挙げて協議を重ねた結果、2006年に新塔の建設予定地が墨田区押上にある東武鉄道の貨物操車場跡地に決まりここに新塔「東京スカイツリー」（以前は仮に「第2東京タワー」や「新東京タワー」「すみだタワー」などと呼んでいた）を建設することとなった。2008年7月14日に着工し地上デジタル放送への全面移行後の2012年2月29日に完成、同年5月22日に開業した。高さは634mで電波塔としては世界一を更新し地上350m地点に展望デッキ（第1展望台・フロア340-350）、450m地点に展望回廊（第2展望台・フロア445-450・最高地点451.2m）を設置する。建設費400億円。総事業費は約650億円。本放送は2013年5月31日9時に開始された（東京タワーからの送信所切替）。
東京タワーの処遇について
一方、東京タワーを管理する日本電波塔は、2007年（平成19年）9月21日、放送局各局のデジタルテレビ完全移行後に、塔頂部にある現在のアナログテレビ用スーパーターンスタイルアンテナを撤去し、その場所へデジタルテレビ用アンテナを設置することで、アンテナ位置を80 - 100m上方に移動する方針を主軸とした、東京スカイツリーへの対抗案（東京タワーイノベーション計画）を打ち出し各テレビ局に打診した。80m改修案の場合、タワーの高さは変わらず、費用は約40億円で済むと言われ、各局の放送設備もそのまま流用できるなど、東京スカイツリーの建設に比べると圧倒的にコストを低く抑えられた。なお材質には、軽量の炭素繊維などを用いた場合、大掛かりな補強工事の費用は必要なく、改装費用はさらに減額することが可能であった。
2010年（平成22年）9月27日、日本電波塔はNHKおよび民放テレビキー局5社との間でテレビ送信（NHKはFMも含む）の東京スカイツリーへの移行後、災害時などで東京スカイツリーから電波が送れない場合の予備電波塔として、東京タワーを利用する契約を結んだ。
施設
建設当初からのアナログテレビ放送送信所（送信機室）はタワービルの5階にある。ただし5階は各放送局の送信設備などが置かれた機械室となっているため関係者以外は立入禁止であり、保安上や安全上（感電事故等防止）の面からも一般人の見学はできない。
なお、2008年9月にフジテレビONE（当時・フジテレビ739）で放送された『ばら・す』ではフジテレビのアナログテレビ送信設備の一部が放送されたほか、2011年3月にNHK総合・NHK BS2で放送された『ブラタモリ』（第2シリーズ）ではNHK教育テレビのアナログテレビ送信設備の一部が放送されている。また、2011年7月25日未明にテレビ朝日で放送された『ANN NEWS&SPORTS』や同日朝にNHK総合で放送された『NHKニュースおはよう日本』でも技術職員によるアナログ放送の完全停波作業のニュースが伝えられた際、それぞれのアナログテレビ送信設備の一部が放送されている（NHKは総合テレビの設備）。さらに、2013年5月31日9時に行われた地上デジタル放送の東京スカイツリーへの送信所完全移転の際には、関東ローカルニュースにて、東京タワーからの電波を止める瞬間の模様を放送した際に各局のデジタル送信所の一部が放送された。
地上デジタル放送用送信機
送信機は2層を使って設置されており上階にNHKのテレビジョン放送2波分、放送大学と地上デジタル音声放送の実用化試験放送用（後1者は廃局済）、下階に民放テレビジョン放送5局分、それぞれの送信機を設置。なおTOKYO MXは単独設置（アナログ送信機と共用）であった（移転済）。送信機は共通仕様に基づき設計された固体化水冷式で最大出力10kWが得られる。
地上デジタル放送送信設備室はフットタウンと大展望台を結ぶ階段からでないと入ることができない。なお、前述のとおり放送大学以外の局については2013年5月31日9時以降、予備送信所となっている。
地上デジタル放送用アンテナ
特別展望台とアナログ放送用アンテナ部分の中間、高さ260 - 280mのところに直径13m・高さ12mの円筒形のアンテナを設置した。これは「3素子型2L双ループアンテナ5段15面4系統」といわれるもので、ループ型アンテナを構成するエレメントを10段30面に配置している。そして赤に塗装された上5段分から3波、白に塗られた下5段分から4波が送信される。このアンテナは前述の通り、当初は親局として使用されていたが放送大学以外の局に関しては2013年5月31日9時以降は東京スカイツリーからの送信が不可能になったときの予備アンテナとなっている。
地上デジタル音声放送用のアンテナは特別展望台の直下、高さ約245mのところにプレートパラボラアンテナが設置されている（2011年3月31日の全局廃局に伴い、同年6月にアンテナ撤去）。これらの設備追加により塔は420tも重量が増加したとの案内が行われていた。2001年、タワーへのアンテナおよび送信機室の設置に伴って構造安全性が再検討され2003年から2005年春にかけて塔の構造材に鋼板による補強と塔脚一本につきコンクリート杭（アースドリル工法・直径3m、深さ約18.5mの基礎杭）が2本ずつ増設された。
2003年の運用開始当初はアナログテレビの混信を避けるため出力の抑制・指向性が掛けられていたが、アナアナ変換による対策がこの地域で完了した2005年までに無指向性・所定の出力となった。
地上アナログ放送用アンテナ
アナログ放送のアンテナは塔頂部からNHK総合と教育（STアンテナ6段にて二重給電）、テレビ朝日、フジテレビ、TBSと日本テレビ（併設）、テレビ東京と放送大学（併設。ただし、放送大学のUHF送信アンテナはスキュー配列）（以上広域放送、NHK教育のみ全国放送）の順で塔頂部からH.27（地上27番目の鉄骨の水平材、桁）までのゲイン塔に設置されていた。ただし、TOKYO MXは開設が放送大学より後なのと県域放送（東京都のみでの放送）のため一段低い場所にあった。保守、管理をしていたのは電気興業。設計は同社の鈴田豊次（当時25歳）ら新米ばかりの若いチームだった。アンテナは送信波長の関係から太くできないため、直径17cmのステンレス丸棒を溶接したものを使用していた。ここから送信された電波は160km離れた栃木県那須湯本まで届いた。
地上アナログテレビジョン放送の終了に伴い2011年7月25日0時に送信を終了し、地上アナログ放送用アンテナは2012年7月までに撤去された。
FM放送用アンテナ
これらの放送局のアンテナは頂上部のTOKYO FM、特別展望台直下のNHK-FM（予備送信所）、放送大学、InterFMの順に設置されている。
特別展望台直下のアンテナは、NHK-FM・TOKYO FM・J-WAVEの3局が、1つのアンテナを共用していたがNHK-FMとJ-WAVEについては東京スカイツリーに送信設備を移転、TOKYO FMも後述の通り頂上部に移している。NHK-FMは引き続き予備送信所として残るが、J-WAVEは本社のある六本木ヒルズ森タワー屋上の予備送信所を継続利用するため使用されていない。
2013年2月11日より、TOKYO FMのアンテナが、NHK東京のアナログテレビのあったタワー頂上部に新設された。当初の計画では2012年1月に、従来のNHKアナログテレビのアンテナを利用して送信する予定だったが、前述の東日本大震災によるアンテナ破損があったため、旧アンテナを撤去して新設することとなった。
InterFMでは開局時期が遅いこともあり、当初は地上150mの大展望台の直上という低い位置、ラジオNIKKEIの中継アンテナと同じ場所にあった。その後、首都圏の高層建築物の増加に伴って受信環境が悪化していたことから、アンテナを従来より高くした上で、かつ同じ周波数では混信が発生するため、同時に送信周波数76.1MHzを変更することとなった。2015年6月24日に総務省から変更許可を受け、同月26日より試験放送を開始、30日18時より本放送を開始した。10月31日まで移行期間として新旧周波数でサイマル放送を行い、11月1日より送信周波数を89.7MHzに一本化した。
この他、以前は大展望台の直下にAMラジオのニッポン放送の、ラジオ中継用のアンテナがあった。
テレビ中継回線設備
一般視聴者向けの放送アンテナ以外に、テレビ局は素材を遠方の取材先から演奏所に送るためのマイクロ波による中継システムを持つ。この塔には、送られて来たマイクロ波を受信するアンテナが、FM用送信アンテナ群の直下から大展望台にかけて設置され、遠隔操作で取材地方向に向けることができる。また、タワー自体による死角ができるので、対向する2個所1組で運用。これらのアンテナで受信した電波は、映像専用の回線を通じて各放送局の演奏所に送られる。
またキー局が共同取材で素材を融通し合う場合があるが、アナログ放送時代は「タワー分岐」と呼ばれる作業により、送信所への中継回線の予備回線を利用して各局に映像素材を配信できるようになっていた。デジタル放送開始後は、ネクシオンが提供する映像伝送サービス「ネクシオンHD分岐」に移行した。
なお、光ファイバーによる大容量の伝送回線網が日本全国をカバーしたため、放送局相互用マイクロ波回線（NTT中継回線）は廃止された。
東京タワーを扱った作品
東京タワーはその時代や東京という地理的背景を説明するためのシンボルとして、建設以来実にさまざまな小説や映像作品の中に登場している。本項では、数多の作品の中からその一部を紹介する。