黄色と黒の縞模様の球体5つをドーナツ状につないだ形状をした、ガメラよりも巨大なバイラスの侵略宇宙船。劇中には「1号」と「2号」の2機が登場する。「1号機」は冒頭のタイトル前に地球の成層圏近くでガメラと遭遇して破壊されてしまう。ボスの台詞で「乗組員諸君」と呼びかけがあるが、内部での乗組員描写は無い。「スーパーキャッチ光線」を放射して、船外の生物をオレンジ色の半透明のドーム内に捕らえ、対象物が人間サイズなら船内に転送ができ、ガメラのように大きなものは動きを止めることができる。続いて「脳波コントロール装置」という、脳波を支配して生物を操る武器を射出し、これを首の根元に打ち込まれたガメラはバイラスの言いなりになってしまう。球体を一斉に反転させて底面からガメラのジェット噴射を消火する黄色いガスを噴出する。また球体それぞれは非常時には一つずつ切り離すこともできる。五つの球体それぞれの底面から着陸用の脚を伸ばして着地し、独立して動く事も可能。正夫とジムを人質にとったバイラス星人は、ガメラを操って各地を破壊して降伏を強要するが、子供らしい機転を活かした正夫とジムは自力で脱出し、ガメラの洗脳を解き、2号も1号同様反撃に出たガメラに破壊されて母星に帰還出来なくなり、追い詰められたバイラス星人は巨大化してガメラと対決する。船内では脳波イメージ装置により、食べ物など、欲しいと思ったものそのものが再現され自由に手に入るが、宇宙船に危害を与えるもの、たとえば爆弾などを求めると警報が鳴るようになっている。機内の回路は三角形で構成されており、この三角形ブロックで「＋」と「－」を構成していて、正夫らはこのブロックを逆に入れ替えてガメラのコントロールを解いてみせる。湯浅監督は「これこそ高橋二三一流のレトリック」と評していて、子供にも分かりやすいこのブロックの入れ替えアイディアを「撮っていて一番楽しいところだった」と述懐している。
バイラス円盤の中にいる、黒い半袖服を着た医者のような姿の5人の男たち。このバイラス人たちは、シルエットに目だけが点灯する不気味な姿で登場するが、このシーンは、俳優のまぶたにアイマスクと豆球を貼り付け、台詞に合わせて点滅させて撮影した。このため夏木章ら演じた俳優は、豆球の熱でまぶたをやけどしたそうである。その正体は、分裂したバイラスが人間などの他の知的生命体に「ユニフォームのように」寄生し、行動を支配しているもの。腕がちぎれてもすぐに元に戻り、球体構造間の移動は、チューブ通路を滑空して行う。このシーンは通路セットを縦向きに作り、俳優がまっすぐ飛び降りたものを高速度で撮影し、逆回転させたもの。ズボンの裾がめくれないようテープでとめたりと気を使ったそうである。正夫らの「怪獣（つまり彼らのボス）が暴れてる」といった嘘に全員あっさりだまされるなど、高い知能を持つ故か、妙な部分で単純なところがある。終盤でボスによって首をはねられる（人形を並べて撮った）と、中からバイラスの分身が現れ、ボスに融合していった。正夫らに投げ縄で捉えられる男を演じたのは、映画「大魔神シリーズ」（1966年）で「大魔神」を演じた橋本力。
艦型は、ひゅうが型と同様、上甲板（第1甲板）を全通甲板とした遮浪甲板型とされているが、同型と比して、基準排水量にして約6,000t、全長にして51m大型化している。現在海上自衛隊が保有している艦船（自衛艦）の中では最大の艦型となる。これは第二次世界大戦当時、旧日本海軍が運用した正規空母「飛龍」を基準排水量・全長とも上回り、大戦初中期のアメリカ海軍主力空母であったヨークタウン級航空母艦と同規模となる。現代において同規模の艦にはイタリア海軍の軽空母「カヴール」、スペイン海軍の強襲揚陸艦兼軽空母「フアン・カルロス1世」がある。ジェーン海軍年鑑など日本国外のメディアや、一部の国内メディア・軍事評論家は、「ヘリ空母（helicopter carrier）」や「空母級」あるいは「空母」そのものと分類している。上部構造物は5層からなっており、右舷側に寄せたアイランド方式を採用している。2本の煙突も上部構造物と一体化され右舷側に寄せて設置してある。2本の煙突の間には洋上での他艦に燃料を移すための、臨時燃料移送装置が備えられている。艦橋後部には、航空管制室が備えられており飛行甲板を一望できる。艦橋前方には操舵室がある。操舵室は護衛艦としては広さが十分ではないために航行関連機器がコンパクトにまとめられて配置されている。上甲板（第1甲板）は、ほぼ全域にわたってヘリコプター甲板とされている。キャットウォークは、ひゅうが型では左舷側のみに設置されていたのに対し、本型では両舷に設けられた。第2甲板はギャラリデッキとされ、司令部区画や居住区画、医療区画などが設けられている。その下の格納庫は、ひゅうが型より1層多い3層分の高さを確保しており、第5甲板を底面としている。第6甲板が応急甲板とされており、これ以下のレベルに食堂、科員居住区、機械室や発電機室などが設けられている。乗員区画は2段ベッドとなっている。乗員以外にも余分に部屋が用意されており、全てのベッドを使用すると乗員以外に500人が宿泊できる。風呂は他の自衛艦艇同様に海水と淡水を分けて使用しており、出航中の浴槽は海水を使用する。食堂は3つあり、料理場を挟んで3つの区画から構成されている。最も長い通路の距離は直線距離で200mを超える。主船体内には第8甲板まで設けられており、また船底はダブル・ハルとされている。なおフィンスタビライザーは、ひゅうが型では2組装備されていたのに対し、本型では船体の大型化により安定性が向上したこともあり、1組とされている。2番艦の「かが」（24DDH）は開口部にRCSスクリーン(蓋)がついている。