Malezya Hava Yollarının 370 sefer sayılı uçuşu için yapılan araştırmalar
Su altı araması (Ekim 2014 – Ocak 2017)

26 Haziran'da, aramanın bir sonraki aşamasına ilişkin planlar resmen açıklandı. ATSB tarafından aynı gün yayınlanan bir rapora göre, yeni aşama için arama bölgesi, Güney Hint Okyanusu'ndaki Broken Ridge yakınlarında 60.000 kilometre kareye (23.000 sq mi) kadar olan yeni bir bölgeye kaydırıldı. Aramanın ağustos ayında ve batimetrik araştırma tamamlandıktan sonra başlaması bekleniyordu ancak araştırmanın yalnızca bir kısmı tamamlanmış olarak Ekim ayına ertelendi.
Malezya, Temmuz ayında, devlete ait petrol şirketi Petronas ile aramaya katılacak bir ekip tedarik etmek için sözleşme yaptıklarını duyurdu. Buna karşılık Petronas, Avustralya şirketi GO Marine Group'a ait olan GO Phoenix gemisi ile uzmanlar ve ekipman tedarik edecek olan deniz arama şirketi Phoenix International ile sözleşme imzaladı. Phoenix, birkaç denizaltı uçağı enkazından şu kara kutuları kurtardı: Air France Flight 447, Yemenia Flight 626, Adam Air Flight 574 ve Tuninter Flight 1153 . Phoenix, SLH ProSAS-60 çekmeli sentetik açıklıklı yandan taramalı sonar sistemini (6.000 m derinlik) okyanus tabanının yüksek çözünürlüklü bir görüntüsünü üretmek için kullanmayı planladı. 6 Ağustos'ta, Avustralya, Malezya ve Çin ortaklaşa Fugro'ya aramanın bu son aşamasını yürütmek için bir sözleşme verildiğini açıkladı.
Sualtı araması, 24 Eylül'de Jakarta'dan ayrılan ve 5 Ekim'de arama bölgesine varmadan önce aletlerini kalibre eden GO Phoenix gemisiyle 6 Ekim'de başladı. Uçuş 370'in uydu iletişimi  analizine daha fazla dayanarak   8 Ekim'de yayımlanan bir ATSB raporunda ayrıntılı olarak, sualtı araması için öncelikli arama alanı, Haziran'da belirlenen alandan güneye kaydırıldı. 18 Ekim'de, Fugro Discovery aramaya katılmak için Perth'den ayrıldı. Ocak 2015'te Fugro Equator ve Fugro Supporter katıldı.
16 Nisan 2015 tarihinde Malezyalı, Avustralyalı ve Çinli yetkililer arasında üçlü bir toplantı düzenlendi. 60.000 km² (23.000 sq mi) öncelikli arama alanının yüzde 60'ından fazlası arandı ve önemli gecikmeler hariç, öncelikli arama alanı aramasının büyük ölçüde Mayıs ayı sonuna kadar tamamlanması bekleniyordu. Ülkeler, öncelikli arama bölgesinde uçağın izine rastlanmaması halinde, su altı aramasının bitişik deniz tabanının ek 60.000 kilometrekare (23.000 sq mi) genişletileceği konusunda anlaştılar.
Mayıs ayı başlarında, Fugro Supporter su altı aramasından çekildi ve AUV'sini Fremantle'ye indirdi. Avustralya kışında deniz koşulları, AUV'yi güvenli bir şekilde başlatmak ve kurtarmak için çok serttir ve bu nedenle, AUV operasyonları kış aylarında askıya alınacaktır. Ancak, AUV kısa sürede aramaya yardımcı olmak için hazır tutulacaktır. 20 Haziran'da GO Phoenix, arama faaliyetlerinden terhis edileceği Singapur'a geçişe başlamak için arama alanından ayrıldı.
17 Ocak 2017'de MV Fugro Equator, 120.000 kilometrekare (46.000 sq mi) sualtı arama alanının alanın tamamının aranmasından sonra arama alanından ayrıldı. Aynı gün, JACC tarafından 370 sefer sayılı seferin durdurulduğunu bildiren ortak bir bildiri yayımlandı. Aramanın askıya alınması, Avustralya, Malezya ve Çin arasında, 120.000 km² (46.000 sq mi) arama alanının tamamlanmasının ardından aramanın sona ermeyeceği, sonuç vermesi halinde aramanın askıya alınacağı Temmuz 2016 anlaşmasına uygundur. 370 sefer sayılı uçuşa ilişkin herhangi bir kanıt sunmuyorsa ve "uçağın belirli bir yerinin belirlenmesine yol açan güvenilir yeni kanıtların olmaması" durumunda askıya alınabilir.