Interkontinentale flygninger ble betjent av flytypene Airbus A330, Boeing 747-400, og Boeing 757. Northwest benyttet ellers som det siste store amerikanske selskapet flytypen McDonnell Douglas DC-10 inntil 2007, da den ble avløst av Airbus A330, som har mer moderne underholdningssystemer og langt lavere drivstofforbruk. A330-flåten bestod av 32 slike fly, 21 av den større A330-300 og 11 av den forkortede A330-200 serien. Northwest hadde utstyrt en del Boeing 757-maskiner med winglets for å forbedre rekkevidden og minske drivstofforbruket, og satte dem i trafikk på mindre trafikkerte ruter over Atlanterhavet i likhet med Continental Airlines. Blant annet var det planlagt en ny rute mellom Amsterdam og Hartford/Springfield. På ruter over Stillehavet til Asia hadde Northwest også 19 stk av typen Boeing 747. Northwest hadde også bestilt Boeing 787 fly før det ble avviklet.