スーパーX

劇中での活躍

航空幕僚監部の秋山司令官による指揮下でゴジラの東京上陸後に出動し、西新宿の高層ビル街にて事前にハイパワーレーザービーム車によって誘導されていたゴジラを迎撃する。高い防御力でゴジラの放射熱線を凌ぎ、安定性を活かして照明弾と全カドミウム弾を駆使した結果、一度は完全にゴジラを沈黙させる。
しかしその後に人工衛星発射型核ミサイルの誤射が発生し、高高度で破壊には成功したものの、高高度核爆発の影響でゴジラが復活するという、不測の事態が発生する。さらにスーパーXも同様の影響による計器トラブルで不時着を余儀なくされ、飛行不能状態に陥ってしまう。同様にハイパワーレーザービーム車も、この影響でビームが発射不能となってしまった。
搭乗員による応急修理で戦線復帰した後、通常兵器（ロケット砲やレーザー砲など）のみで戦闘ヘリコプターのように高層ビルの影から砲撃するなど奮戦するが、ゴジラに大打撃を与えるには至らず、むしろ攻撃の余波で西新宿一帯の被害を悪化させてしまう。最後は防御力の限界に達してゴジラの熱線に耐え切れなくなり、コックピット内で爆発を起こして再度不時着したうえ、そこにゴジラによって倒壊させられた新宿住友ビルディングの下敷きになってしまった。
なお、搭乗していた秋山司令官以下6名の乗組員は墜落前に全員死亡している。
機体内部は耐えられなかったものの、ゴジラの放射熱線を幾度も受けながら外部装甲が原型を保っていた機体は、ゴジラが去った後（『ゴジラvsビオランテ』の冒頭）にG細胞と並行して回収作業が行われている。また、スーパーXの存在とその回収については、日本国外でも普通に報道されていたようである。

劇中での活躍（スーパーX2）

大島・三原山から海上・陸上自衛隊の防衛網を撃破して東京へ向かうゴジラを、浦賀水道沖で迎撃する。ファイヤーミラーを用いて首都・東京へのゴジラの侵攻阻止には成功するが、長く続く防衛戦でファイヤーミラーを何度も使用して熱線の増幅反射を繰り返したことで、TA32より耐熱性が低いミラー部分が溶け出して収束率が4割を切るまでに低下してしまう。やむを得ずミサイル攻撃に切り替えるも通常兵器ではゴジラに歯が立たず、放射熱線を被弾したうえ、尻尾による一撃を受けて操縦系統に損傷を負ったため、撤退に追い込まれる。なお、ミラー周辺の反射板は修理の際に交換できるが、本体は完全固定のために交換できず、それが後の敗北へつながる。
その後、小田原に上陸したゴジラは芦ノ湖でビオランテと対決し、勝利する。護衛艦隊やスーパーX2、ビオランテとの戦いで消耗したゴジラが日本海側・若狭湾周辺の原発へ向かうと想定した自衛隊は、中京地域一帯に多数の部隊を集結させ、ファイヤーミラーが修復されないまま投入されたスーパーX2も伊勢湾にて中京地域での決戦を待つこととなる。
ところがゴジラは予想に反し、中京地域ではなく紀伊半島を回って大阪を目指していることが判明する。ゴジラの大阪上陸が確実となる中、他の自衛隊部隊が形勢を整えるために若狭湾周辺に移動する一方、スーパーX2は単独で大阪へ投入される。折しも、サラジアの工作員から抗核エネルギーバクテリアを奪還した自衛隊は、作戦目的を抗核エネルギーバクテリアをゴジラの体内に撃ち込むことに変更する。
大阪へ上陸したゴジラに対し、スーパーX2は大阪ビジネスパーク上空に展開して囮となり、抗核エネルギーバクテリアを保有した地上部隊（作戦本隊）の潜むエリアまでゴジラをおびき寄せる。ファイヤーミラーを使用できないスーパーX2はありったけのミサイルとバルカン砲で奮戦するも、あと一歩まで引きつけたところで全弾尽きてしまう。作戦を果たすため、黒木はスーパーX2を犠牲にする覚悟でファイヤーミラーを展開させる。まもなく、ゴジラの放射熱線を受けたファイヤーミラーは融解･発火し、スーパーX2は撃墜されて爆発四散してしまう。
この作戦でスーパーX2が失われ、地上部隊にも権藤吾郎一佐がTWIN21の崩落に巻き込まれて死亡する犠牲が出たが、抗核エネルギーバクテリア3発分をゴジラの体内に撃ち込むことには成功し、その後に若狭で展開されるサンダービーム作戦へつながっていく。
スーパーX2の成果は、後の対ゴジラ超兵器（メカゴジラなどの）の開発の基礎として多大なる影響を与えた。

漫画版

平野俊弘によるコミカライズ版では、デザインが映画とは大きく異なり、スーパーXに似た本体とその上部に位置する直方体形のブロックに分かれており、これが4つに展開することで十字状のファイヤーミラー形態へ移行する。また、非展開時はミサイルランチャーを使用可能。装甲はNM32であると語られている。劇中での活躍自体は映画と大差なく、大阪で放射熱線を浴びて撃墜される。

小説版

有馬治郎による小説版では、形がアンコウに似ているとされ、「アングラー」という通称で登場する。ファイヤーミラーは装備しておらず、代わりに粒子ビームを主力としている。浦賀水道での戦いは映画と大差ないが、大阪ビジネスパークでの戦いでは、抗核エネルギーバクテリアをゴジラに撃ち込む作戦を単独で展開する。作戦は成功したものの、離脱時にゴジラに捕まり、装甲の薄い機体下部に放射熱線を浴びせられて撃破される。

劇中での活躍（スーパーXIII）

巨大な核爆弾と化す恐れを孕んだゴジラに対し、通常の火器による攻撃を封じられたGフォースに代わり、ゴジラの四国電力伊方原子力発電所襲撃を阻止するために豊後水道へ出撃。防衛庁特殊戦略作戦室長の黒木特佐が搭乗しての直接指揮のもと、周辺海面ごと氷付けにしたうえでカドミウム弾による核分裂反応抑制を行い、ゴジラを豊後水道で一度沈黙させる戦果を挙げる。ゴジラの体温が予想以上に高温だったために6時間程度しか効果が無かったものの、撃ち込んだカドミウムは制御剤として効果を発揮し、ゴジラの核爆発という最悪の事態は回避されることとなる。
その後も有効な作戦を立てられないGフォースに代わり、冷凍兵器を配備（冷凍レーザータンクのほか、メーサー戦車には冷凍弾を装填したミサイルポッドを装備）した陸上自衛隊が主戦力となったため、スーパーXIIIはその前線指揮を執ることになる。出撃には莫大なコストで防衛予算を圧迫していたらしく、最後の出撃の際には冷凍兵器を満載したことを部下に確認した黒木は「これで我々の来年度の予算はゼロだな。来年度があれば、だが…。」と皮肉を込めて呟いている。
ゴジラに対してだけではなく、絶対零度以下の超低温に弱いデストロイアにも有効打を与えられるために実質的には対デストロイア用兵器ともなり、ゴジラ最後の戦いの終盤、その熱線に耐えきれずに空中へ逃げたデストロイアにとどめを刺した後、冷凍レーザー戦車たちと共にメルトダウンを始めたゴジラに全冷凍兵器を浴びせ、その最期を見届ける。
メカゴジラ系列の機体を除き、ゴジラ映画史上、唯一怪獣の撃破に成功した自衛隊の兵器であると同時に、スーパーXシリーズ中唯一撃破されなかった機体でもある。

コロコロコミック版

『月刊コロコロコミック』に掲載された『vsデストロイア』のコミカライズ版では、前進翼を持つステルス性の高い戦闘機としてまったく違うデザインで登場し、現場で翼を前に折りたたむことでスーパーX2に近い外見となった突入形態（アタックフォーメーション）で、ゴジラに核分析器（核アナライザー）を取り付けることに成功したが、故障により放棄されている。このコミカライズ版でのパイロットは『ゴジラvsスペースゴジラ』で活躍した結城晃（『vsスペースゴジラ』の事件後逮捕・収監されていたが、この作戦のために一時釈放されている）。