2014年3月10日、マレーシア政府から日本国政府に支援要請があったため、防衛省は自衛隊員ら4人をクアラルンプールに派遣することを決定した。さらに、マレーシア政府が航空機の増援を要請していることから、国際緊急援助隊として航空自衛隊のC-130輸送機と、海上自衛隊のP-3C哨戒機をそれぞれ2機派遣することも決定した。航空事故に際して自衛隊が国際緊急援助隊を派遣するのは本件が初の事例となる。派遣人員は約100名だった。自衛隊機は3月13日、マレーシアの空軍基地に到着した。海上保安庁が保有するジェット機「うみわし」と、海上保安官12人も国際緊急援助隊としてマレーシアに派遣された。2014年4月28日、捜索活動の中心が艦艇による海中捜索に切り替わったため、防衛省は自衛隊の活動を終了した。
当該機の製造国であるアメリカも調査に協力している。南シナ海およびインド洋に基地を置くアメリカ海軍はP-8Aポセイドン哨戒機を沖縄県の嘉手納基地から派遣し、またミサイル駆逐艦ピンクニーに救難捜索が可能なMH-60R艦載ヘリコプターを搭載して、ベトナム南部の海岸に派遣した。マレーシア政府の要請を受けて、捜索のためにミサイル駆逐艦キッドをインド洋に派遣した。
マレーシアの隣国のシンガポール空軍はロッキードC-130輸送機を、370便が行方不明になった初日の捜索を援助するために派遣したと発表した。続いて、シンガポール海軍がフリゲート、ミサイルコルベット1隻ずつおよびシコルスキー S-70ヘリコプター1機を派遣し、その後潜水艦救難艦のMV Swift Rescueも捜索に加わった。
当初消息を絶ったとされた南シナ海における沿岸国であるフィリピン海軍の西部方面コマンドは3隻の軍艦（グレゴリオ・デル・ピラール（PF-15）フリゲート、ジャシント級コルベットのエミリオ・ジャシント（PS-25）、アポリナリオ・マビニ（PS-36））および救難捜索用航空機を南シナ海に派遣した。
航空機の到着地でもあり多くの乗客が搭乗していた中華人民共和国の習近平国家主席、李克強首相、王毅外交部長、および秦剛外交部報道局長らは、同国は緊急事態に対する行動をとる可能性があると表明し、その後2隻のレスキュー船を捜索活動の一環として南シナ海に派遣した。中国人民解放軍海軍は071型揚陸艦および江衛型フリゲートを370便が墜落したと推定される海域に派遣した。同国の国家国防科技工業局は、漂流物らしきものが写っている2014年3月9日に撮影した衛星画像を3月12日に公開した。しかし、撮影から公表まで3日という間が開いていることや、漂流物とされる物体が異様に大きいことなどの疑問点が出ている。アメリカ国家運輸安全委員会の元幹部は、写真の公開が遅れた理由について、同国政府が自国の衛星探知能力をさらけ出すことを逡巡したとの見方を示している（アメリカも冷戦時代には偵察写真は必ずイラストに直して公表していた）。なお、この衛星写真は3月13日、中国からマレーシアに「誤って公表されたもの」との連絡があり、漂流物らしきものは飛行機の残骸ではなかったと発表された。同国が新型艦船や、高解像度の衛星画像を提供する目的の一つは、同国を中心に領海争いが頻発している南シナ海における軍事力の誇示であるとも指摘されており、周辺国には警戒感が広がっている。
航空機の所属先であり、また出発地でもあり多くの乗客、乗員が搭乗していたマレーシア政府は、8機の固定翼機、6機のヘリコプター、6隻のマレーシア海軍艦および3隻のマレーシア海上法令執行庁所属船舶を捜索救難のために南シナ海へ派遣した。マレーシア航空は「GoTeam」と呼ばれるケアを担当するチームを旅客の家族の元に派遣した。また、マレーシア政府は国家調整センターを国家災害調整評議会（NDCC）内に設置し、事態の把握に努めた。3月8日、ナジブ・ラザク首相は中国に対して事故について謝罪した。3月9日、ヒシャムディン・フセイン運輸大臣代理は記者会見にて、レスキューチームが捜索海域に展開したと発表した。マレーシア当局による発表は矛盾点が多く、対応の遅さ、情報の欠如も目立ち、大規模な危機的状況において「無能」をさらけ出していると批判されている。マレーシアの対応に、中華人民共和国外交部（外務省に相当）も苦言を呈している。ただ、情報公開の遅れについては、領土問題の絡む南シナ海で起きた事件であるため、一般や隣国に対する公開情報を制限する必要があったと理解を示す立場もある。
古代ローマの博物学者であるプリニウスは、コウモリのことを「翼持つネズミ」と呼び、鳥類に分類していた。江戸時代、小野蘭山の『本草綱目啓蒙』でも、「かはほり」（コウモリ）はムササビと共に鳥類に分類されている。近代分類学では哺乳類に分類されたが、その始祖と言うべきカール・フォン・リンネは、主にオオコウモリの形態からコウモリを霊長類に分類した。その見解が否定されて後も、霊長目（サル目）などと共に主獣類として分類されていた。オオコウモリが霊長類に近いという説はその後もあり、1986年「ココウモリとオオコウモリでは、脳と視神経の接続の仕方がまったく異なり、オオコウモリのそれは霊長目および皮翼目（ヒヨケザル目）と同一で、他の哺乳類には見られない独特のものである」ことを主な根拠に、「ココウモリはトガリネズミ目から進化し、オオコウモリはそれより後に霊長目から進化した」という、コウモリ類２系統説が提唱された。しかし1990年代からの分子系統の研究により、コウモリ目はやはり単系統で、食肉目（ネコ目）、鯨偶蹄目、奇蹄目（ウマ目）、有鱗目（センザンコウ目）などと共に、ローラシア獣上目の系統に属することが明らかになった。なお、主獣類は多系統だったもののコウモリを除けば単系統であり、真主獣類として現在も認められている。2006年、東京工業大学のグループによる研究（レトロポゾンの挿入の分析）によって、コウモリはローラシア獣の中でも奇蹄目・食肉目・有鱗目に近縁であることが明らかにされている。奇蹄目のウマと翼を持つコウモリが含まれることから、ギリシャ神話の有翼馬であるペーガソス (希: Πήγασος, Pēgasus) にちなんだペガサス野獣類 (Pegasoferae) がこの系統の名称として提案されている。