対潜哨戒機
長時間にわたって洋上を飛行するという任務の性格上、特に初期には飛行艇も投入されており、アメリカのカタリナや日本の二式飛行艇が用いられた。しかし洋上で使用するため、海水による塩害などにより、耐用命数及び経済性などの点で、陸上機よりも劣る難点もあった。
その後、ソノブイの技術・戦術が未発達であった時点では、ヘリコプターよりも高速で長距離進出できる飛行艇によって吊下式ソナーを展開することに期待されたこともあった。しかしソノブイの技術・戦術が発達するとともに、飛行艇による浅海面でのソナー捜索の優位性は失われていった。
1960年代中盤までに、西側諸国での哨戒飛行艇の運用はほぼ終了しており、上記のような吊下式ソナーの運用を想定した日本のPS-1も1989年までに運用を終了した。また東側諸国では飛行艇の開発が継続されており、ソ連では1965年よりBe-12を配備したが、こちらも陸上機によって代替されていった。一方、中国は水轟五型(SH-5)を開発し、1984年より配備を開始したが、これは2014年現在、飛行艇が対潜哨戒機として新規に配備された最後の例となっている。
カタリナ(PBY-5A)
Be-12
回転翼機は、速力や航続距離、搭載量のいずれでも固定翼機に劣るが、発着に要するスペースが格段に小さくて済むことから、特に艦載機として有用であった。大戦中、大日本帝国陸軍は「あきつ丸」でカ号観測機の運用を試みたほか、ドイツ海軍もフレットナー Fl 282を船団護衛に投入した。
戦後のアメリカ海軍では、哨戒ヘリコプターはまず対潜空母などに搭載されて運用されていた。一方、イギリス海軍やカナダ海軍では水上戦闘艦に搭載しての運用を志向しており、後にアメリカ海軍もLAMPSとして水上戦闘艦へ搭載した。また海上自衛隊などでは、海峡や水道、港湾外域などの要所を哨戒するための陸上機としても運用された。
アメリカ海軍では、このような哨戒ヘリコプターの飛行隊にHS(ASW Helicoptor Squadron)の記号を付しており、これは海上自衛隊でも踏襲された。また、特に海上自衛隊の艦載ヘリコプターは護衛艦の戦闘システムの一つとして運用されていることから、艦内では「ヘリコプターシステム」(Helicopter System)の略として扱われる。
着艦するシースプライト(SH-2F)
空対艦ミサイル2発を搭載したシーキング
ソナーを吊り下げるオーシャンホーク