ガンダムアストレイ

天（完全体）

『SEED ASTRAY special edition』に登場。モルゲンレーテ社が当初予定していた天の完成型。（型式番号：MBF-01）
ブリッツの腕から解析されたPS装甲とミラージュコロイドシステムを応用して、全て新規製造のオリジナルパーツで開発される予定だった。しかしギナが出撃を急いだ為、ブリッツの腕を移植して使用することになり、実際に造られることはなかった。両腕がブリッツに近いものとなり、脚部も追加装甲がアンクルガードのみとなっている他は、後の天ミナと同型になっている。また、太股前面の装甲デザインがPGのディテールとなっている。

天ハナ

『天空の皇女』に登場。ミナが次期サハク家当主のために天ミナを譲渡した機体。型式番号はMBF-P01-Re3。
外見は天ミナの装甲の黒色部分をアストレイ開発当初の白に変更した程度だが、右腕のPS装甲も白になっている。後継者になった風花・アジャーに与えられたが、彼女のMS操縦技術が拙いため、当主候補だったラス・ウィンスレットがメインパイロットとして、風花はサブパイロットとして搭乗する複座式になっている。

アマテラス

『天空の皇女』に登場。フェアネスがラスのために天ハナを改良した機体で、当初はロードアストレイを完全にするために全て使う予定だった自分の手に渡った150ガーベラのレアメタルの一部を本機に回したもので、改修に使ったレアメタルの殆どは背部の独立支援ユニット「ヤタガラス」の製造に使われている。当初の名称は「天ハナ改」だったが、ラスが風花の元に戻ってきた際にミナによって現在の名称に変更された。
ヤタガラスには風花の搭乗を前提しているためコクピットが設けられており、アマテラス本体のコクピットは元の単座に戻されている。

天ミナC

『天空の皇女』に登場。天ミナを天ハナとして譲渡したため、新たに製作された。両腕は天ハナとは異なり、プロトアストレイと同様の形状となっている。
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サルベージタイプ

『ASTRAY R』に登場。ザフトの水中用MSグーンの外装甲を改修した即席の潜水装備。レッドフレームの上半身をすっぽりとグーンの外装甲で覆うことによって耐水圧能力を向上しているが、反面機動力は大幅に低下している。通常のパックパックの状態については、設定画稿では不明で、スライドさせた状態とはずした状態の2種類の解釈が存在している。ガーベラ・ストレートは腰に装備することが出来ないために右背面に設置し、使用時は増設した作業用マニピュレーターを利用する。緊急時には装甲を離脱させることで機動力を取り戻すことができるが、水中戦は想定していないため装甲離脱後にコクピットが浸水した。背面の推進器は装甲離脱後も装備したままとなっている。
『DESTINY ASTRAY R』においては、脱着を可能としたバージョンアップ版が登場している。

フライト・ユニット

オーブでレッドフレームの修理と、その際依頼されたアークエンジェルの修理を行った際に譲り受けたM1アストレイのバックパックを、レッドフレーム用に独自改良した装備。
本体側のバックパックは機能通り下方へスライドされ、空いた背中のスペースにエールストライカーのようにドッキングしている。なお、ビームサーベルも機能通り下方へ移動させているだけなので使用に問題は無いが、「フライト・ユニット装備時は使えない」と間違われやすい。加えて、資料によってはM1Aアストレイの物を使用しているとの記述もあるが、これも間違いである。
試験運用時はM1のバックパックを取り付けただけであったが、後に吸気インテークや燃料タンク兼用ウイングが追加されており、大気圏内での滞空時間や航続距離を飛躍的に延ばす事に成功した。ユニットは本体と分離し単体飛行することもできる（ただし8のサポートが必須となる）。なお、劇中での描写は皆無だが、元々M1のバックパックは大気圏内外問わず使用出来る装備であったこともあり、関連ゲーム『GGENERATION』シリーズ等の作中では宇宙空間のステージでも問題なく機能している。

レプリカ

ライブラリアンによって再生産されたプロトアストレイ。シビリアンアストレイ等を用いた改造機ではなく、データから作成されたレッドフレームの完全なコピーで、パワーシリンダーなどの改造も含めロウのレッドフレームと同性能・外観で、型式番号も「MBF-P02」のままである。ただしオリジナルの左肩に存在するジャンク屋組合のマークは描かれていない。他のライブラリアン製のGと異なり、ストライカーシステム対応化は行われていない。カーボンヒューマンとして復活した蘊・奥が搭乗しており、タイガー・ピアス（ウン・ノウ専用ジンが装備していた物ではなく、復活した蘊・奥が改めてガーベラ・ストレートと同じ様に打ち鍛えた物らしい）を装備している。
ロウの前にゲイルストライクと共に現れ（このときロウの機体も強化パーツを装備していなかったため、両機ともノーマル状態）、攻撃を仕掛ける。同性能の機体同士で互角の戦いを繰り広げるが、整備の差で敗北。ゲイルストライクへ特攻を図るが、意図に気づいたND-HEにバッテリーを切り離されたため、自爆は阻止された。その後、機体はND-HEが、タイガー・ピアスはロウが回収している。
時系列的に前の『DESTINY ASTRAY B』にも登場し、ダンテ・ゴルディジャーニのアストレイノワールと交戦している。
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コンプリートセンサー

ミラージュコロイドを見破るために用いられたオプション。プロトタイプアストレイには共通して頭部交換機能を持ち、それによって頭部の前半分を換装した形態。強化された各センサーと、得た情報を解析する専用コンピュータの2段構えからなる。在来MSとは比較にならない性能である反面、エネルギーの消費がすさまじく、OSにも大きな負荷をかけるため長時間は使用できない。武装はイーゲルシュテルンを除いて本体標準装備そのまま。

ハイスピード・ブースター

暴走状態の高速実験艦を捕捉するために用いられた大型ブースター。ただし理論では可能でもパイロットには多大な負担がかかり、コーディネイターである劾ですら長時間の加速で気を失うほどだった。高速移動艇等の高性能エンジンを組み合わせてこの任務のためだけに製作された。武装はイーゲルシュテルンとサーベルのみ。

スナイパー・パック

折り畳み式の砲身を持つ大型ビームライフルを備えた長距離射撃用オプション。バックパックから右腰へビーム砲が、左肩へ狙撃用望遠センサーが位置取る。ビームは若干の曲射も可能。ドレッドノートの頭部を守る戦闘で装備されたがハイペリオンとは相性が悪く、動きの速さに対応するために外し、囮として爆破された。

ショートレンジアサルト（仮称）

戸田泰成「ASTRAY R 第4巻 『last unit：パワードレッド』」に登場したもの。頭部にコンプリートセンサー、ハンドガンは右手に持ち、アーマーシュナイダーは当然ながらセカンドとしての物を2本（隠し4本）装備する。劇中ではミラージュコロイドで姿を隠すジェネシスαを探し出し、内部にメンバーを潜入させるためのミッションで選択していた。
特定の呼称は公式で定められていない。

ローエングリンランチャー

戦艦を前提にして搭載される陽電子破城砲をMS用にスケールダウンしたオプションセット。砲身は縦分割され両腰に1つずつ装着される。リアアーマーにはエネルギー供給用の核エンジン（核発電機）を設置したため、追加バッテリーパックは外されている。威力は艦載型よりはさすがに劣るが、従来のMS用火器とは比べものにならない破壊力を持つ。
実際に発射するには核エンジンを起動しなければならないが、ニュートロンジャマーの問題があるので単体では使用できない。しかし、衛星を護る巨大モビルアーマー「ペルグランデ」が有するNジャマーキャンセラーを逆利用し、文字通り密接するまで接近することでエンジンを起動させるという戦術で達成した。また、核駆動MSであるドレッドノートイータとの共闘で使用した事もあった。
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フォース

下記のフルアーマー・フェイズシフトを装備した状態のみが公開されている仕様。「フォース」の名称は『機動戦士ガンダムSEED FRAME ASTRAYS Vol.1』10頁で確認できる。機体はほぼ「セカンドG」（肩は通常型で、バックパック&サーベルは未装備）で、右眉間部に短い1本アンテナを備える頭部（他にも、ノーマル型頭部の姿や、巨大な丸型センサーが顔半分をしめる頭部のイラストも）となっている。その初出時は本体の全身のほとんどが無色の線画だったため（足首は小型化したハイヒール仕様）、模型作例ではノーマルのブルーフレームに沿った塗色だったが、後年に描き起こされたフルカラー設定画でセカンド仕様の配色（プレートアーマーが白、胸中央にサーペントテールのロゴ入り）となり、足首もセカンドと同形状となっている。

ノワールD

ダンテが乗り捨てたアストレイノワールを「一族」が回収し、ダンテの部下である戦闘用コーディネイター、エルザ・ヴァイスがパイロットを引き継ぎ、より機動性を高めた調整が施された。左肩に施されたダンテのパーソナルマークには、エルザのイニシャルである「E」が上書きされている。破壊されたノワールストライカーに代わって、新たにデスティニーRシルエットが装備されている。名称の末尾に加えられた「D」は「デスティニー」の略である。
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ロードアストレイΩ

ロードアストレイΩ（ロードアストレイオメガ）は『天空の皇女』に登場する機体。フェアネスの手に渡った150ガーベラのレアメタルΩを用いて、ロードアストレイを改修した機体。型式番号はMHF-01Ω。
当初は自身の手に渡ったレアメタルΩを全てを使う予定だったが、フェアネスがラスの真相に気付いた事でレアメタルΩの一部は天ハナ改へと回した。その為、設計図通りであれば得られたはずの“同じレアメタルΩの武器でなければ破壊不可能な程の防御力”は得られなかったものの、かなりの防御力と機体性能は実現した。実戦では、アルテミスに襲来した宇宙戦用無人型ハイペリオン数機を容易く撃破した。
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ロードアストレイZ

ロードアストレイZ（ロードアストレイズィー）は『天空の皇女』に登場する機体。物語ではロードZと短く略称されている。パイロットはリーカ・シェダー。
P.L.A.N.T.の手に渡った150ガーベラのレアメタルを用いて、フェアネスがプラントへ牽制の為に送ったロードアストレイΩの設計図を基にして製造した機体。メイン武装は背中にマウントした際、「Z」の形となる2機1対の鎌。
フェアネスが新たなデスティニープランの実行を中止した後、本来は抑止力として開発されたロードZは封印された。
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