第二次世界大戦で大々的に使用されたリンクトレーナー（別名：Blue box）以降、フライトシミュレータは計器の配置や機体の特性を把握した後、実機の訓練に移行することで無駄な飛行時間を減らし燃料代と訓練時間を抑える目的で使われている。コックピットが覆われていないタイプでは教官が横からアドバイスできるため、単座機やタンデムでもサイド・バイ・サイドのような指導が可能である。軍隊などスケジュールが決まっている組織では、天候不良や点検などで飛べない時間を利用して訓練を行うことができる。緊急対応訓練では『離陸直後に全エンジン停止』『飛行中に操舵不能』など実機では再現が難しい訓練でも、乗員や機体を危険にさらすことなく反復練習が可能である。また航法訓練では長距離かつ複雑な航路を辿るなど、燃料代がかさむ長時間飛行を低コストで行えるなどメリットが大きい。現在は、研究開発費・製造費はもとより飛行および維持管理のコストも高額になりやすい新鋭戦闘機のなかには、練習機を兼ねる複座型を用意せずフライトシミュレーターで代用する機種も存在する（F-22、F-35）。特にF-35ではフライトシミュレータに実機と同じソフトウェアを搭載し、武装の使用を含む全ての訓練が可能なフルミッション・シミュレータ（FMS）が用意されている。
戦闘機の性能向上が進み、ジェット機が登場した第二次世界大戦終盤頃から、単座戦闘機への転換訓練用に教官席を増設した練習機型が製造されるようになった。教官席の増設に伴い機内燃料搭載量が減少したり一部装備（機銃やレーダーなど）を省略・廃止することはあれど、機体性能そのものに大きな変化はなく、単座機と同様に武装すれば実戦投入できる機体が多い。ここからさらに専用の複座戦闘爆撃機などへ発展することもある（F-15E、ミラージュ2000Nなど）。また上述したように、最高等の練習機として使用されることもある。最初から複座型のみの戦闘機では小改造もしくは無改造で練習機に転用できる機体もある（F-4、F-14など）。なお、爆撃機や偵察機にも、キャンベラやIl-28のように操縦士が1名の機種や、U-2やSR-71のように操縦が難しく習熟が必要な機種には練習機型が用意されたものがある。
かつては航法や通信機器の操作が複雑なため、大型機では専任の航法士や無線員が担当していたが、戦闘機のような単座機では操縦士か操縦と並行して行う必要があった。これらの技能の習得には時間がかかるため、航法、無線、爆撃、射撃などの専門訓練と緊急時の対応訓練を行う機上作業練習機が用意されていた。現在は航法や無線に関する操作は機器の進化により簡素化され、これらの訓練は操縦訓練と並行して行われる。一方で、爆撃機や哨戒機などといった大型機に乗る操縦士以外の乗員（航空士）が機内作業に習熟するため、内部に実機と同等の装置を搭載した訓練機は現代でも利用されている。ビーチクラフト モデル 18にはアメリカ陸軍航空隊向けとして、爆撃機の射撃手や爆撃手の訓練のため爆撃手席や透明張り出し、胴体下に爆弾架を追加した『AT-11 カンザン』が製造された。YS-11の派生形として、海上自衛隊向けに哨戒機の航空士を養成するための哨戒機材を搭載した『YS-11T-A』が製造された。
近年は戦闘機のアビオニクスが高度化しているため、その操作に慣れて効率よく作戦機に移行できるよう、現代の戦闘機に近いアビオニクスや兵装搭載能力を持つLIFT（リフト機、Lead-in fighter trainer, 戦闘機前段階練習機の略）という上級高等練習機が登場している。実際にレーダーFCSを搭載したものもあれば、データリンクを利用してレーダー操作をシミュレートできるものもある。代表的な機種として、T-38ジェット練習機の後継となるT-Xプログラムにて2018年にアメリカで選定されたボーイング T-Xをはじめ、M-346マスター、T-50ゴールデンイーグルなどがある。
本系列は、本線系統所属車と東上線系統所属車で仕様に細かな違いが見られる。本線系統所属車には、運転台左上に「次駅停車」と表記された小さな表示器が設置されている。これは停車駅の誤通過防止のために設けた装置で、複々線区間で急行線走行中に駅が近付くと光と音で注意喚起する。東上線系統所属車は、未修繕車でも前面貫通扉の行先標（サボ）受けが撤去されている。かつては同線で種別を行先標で表示していたが、種別が表示幕で表示されるようになってから撤去され、本線系統所属車とやや異なるスタイルになった。ただし、1996年（平成8年）頃に10000系・10030系などの増備途上から本線系と東上線系での相互転属が頻繁に行われ、一部編成では行先標受けが残ったまま東上線に転じた編成や、逆に行先受けがないまま本線に転じた編成も存在していた。また、東上線用は客室貫通路上に広告枠が取り付けられている。この広告枠は10000系・10030系でも同様だが、1990年代後半頃から広告代理店が東武本線系統と同一になったため、使用されていない。東上線所属車（2R車と4R車のごく一部を除く）は、同線沿線にある川越工場だけでなく、本線系統の南栗橋車両管区でも検査を施工している。このため、秩父鉄道線の羽生駅 - 寄居駅間では頻繁に本系列が走る光景が見られる。また、出場車の試運転を日光線新栃木 - 南栗橋 - 東武動物公園間で実施するため、本線系統でも東上線所属車両を見る機会がある。