まずひゅうが型（16/18DDH）にOQQ-21が搭載された。これはOQS-XXをもとにした実用機として艦首装備の巨大なシリンドリカル・アレイ（CA）・ソナーと、艦底装備の長大なフランクアレイ（FA）・ソナーを備えており、また、アメリカのAN/SQQ-89(V)15に範をとって、ソノブイ信号処理装置（SDPS）や信号処理装置、対潜情報処理装置（ASWCS）の機能まで包括しての分散システム化が行なわれている。CAソナーとFAソナーは機能を分担しており、これにより、遠距離から近距離まで、深海域から浅海域まで、多様な作戦環境で所要の探知性能を確保できるようになっている。またOQS-XXの試作後に新開発（平成9年より研究試作）された広帯域素子技術を適用することで、長距離の対潜捜索用の低周波とともに、高周波による障害物回避能力も並立させることに成功した。また聴音機としての機能には曳航ソナーの技術も応用されている。
1987年（昭和62年）から1988年（昭和63年）度に部内研究、1989年（平成元年）から1990年（平成2年）度に研究試作を行い、1990年（平成2年）および1992年（平成4年）度の所内試験を踏まえて1992年（平成4年）から1994年（平成6年）度にかけて試作を行い、試作機であるOQS-XXは試験艦「あすか」（04ASE）に搭載された。1995年（平成7年）から1996年（平成8年）度に技術試験、1997年（平成9年）から1998年（平成10年）度の実用試験を行い、所期の性能を満足していることが確認され、2001年（平成13年）に01式水上艦用ソーナーとして制式化された。
技術研究本部第5研究所では、1978年（昭和53年）度から1982年（昭和57年）度にかけてアクティブソナー目標類別装置の研究を行なうなどの要素研究が重ねられていた。これを踏まえて、アクティブソナーやTACTASSなど複数のソナーを統合して海洋条件および用途に応じた信号処理を行なうことで運用の適正化を可能とするソナー・システム（OQS-X）の開発が着手された。1984年（昭和59年）度から1986年（昭和61年）度にかけて試作、1986年（昭和61年）度から1987年（昭和62年）度にかけて技術試験が行なわれ、1988年（昭和63年）度から1989年（平成元年）度にかけて特務艦「あきづき」に搭載されての実用試験が行なわれた。OQS-Xは実用化されなかったものの、信号処理・類別技術や信号処理の共通化技術、ラバー製のソナードーム等はOQS-102およびOQS-5ソナーに採用されたとされている。
海上自衛隊では、上記のようなアメリカ製機およびそのライセンス生産機を装備化する一方、国産化も模索していた。昭和37年度計画艦において、アメリカ製最新鋭のAN/SQS-23が装備化されるのと並行して、ほぼ同等の性能を備えた国産機OQS-3が開発・装備化された。これはさらにOQS-101に発展した後、OQS-4によって更新された。
主として汎用護衛艦（DD）に搭載されるOQS-1～5を基本として、ヘリコプター搭載護衛艦（DDH）ないしイージス艦向けのOQS-101～102が派生して開発された。
DSWアルゴリズム (Day-Stout-Warren algorithm) は、効率的に二分探索木を平衡化する手法である。つまり、ノード数を n として、その高さを O(log n) に圧縮する。操作のたびに平衡化を行う平衡二分探索木とは異なり、平衡化のコストは累次の操作によって償却される。このアルゴリズムは、1976 年の Colin Day の研究に基づき、1986 年の CACM 論文において Quentin F. Stout と Bette Warren によって設計された。このアルゴリズムは、線形時間 (O(n)) のIn-placeアルゴリズムである。Day による元々のアルゴリズムでは、可能な限り高さの低い木が生成される。これによって最も下を除くすべての階層は完全に満たされた状態となる。この操作は2つの段階に分けられ、まず（糸付きの）木のノードのポインタを利用し、木を通りがけ順 (in-order) に走査して連結リストに変換する。そして一連の左回転操作が第2段階となる。Stout-Warren による修正では、完全二分木、すなわち最も下の階層が左から右へ連続的に満たされた木が生成される。この変換は、それ以上の挿入を行わないことが分かっているときに有用である。木が糸付き木である必要はなく、操作も定数空間で行える。元々のアルゴリズムと同様に、Day-Stout-Warren は2段階で動作する。1段階目はまったく新しいものであり、2段階目は Day による回転の段階を修正したものである。Timothy J. Rolfe による 2002 年の論文が、DSW アルゴリズムが再び注目されるきっかけとなった。その名前は、Adam Drozdek の教科書におけるセクション名 "6.7.1: The DSW Algorithm" に由来する。Rolfe は、このアルゴリズムが適した場面を2つ挙げている。すなわち、「処理の開始時に二分探索木の全体を生成し、残りの処理はノードの探索のみである状況」、また「二分探索木における回転操作に最初に触れられることから、二分探索木から自己調整木 (self-adjusting tree) に進むデータ構造の学習過程」である。