第一航空艦隊
機動部隊指揮官は、南雲忠一第一航空艦隊司令長官である。機動部隊はこの編成で真珠湾攻撃を敢行した。
第一航空艦隊は、作戦ごとに固有編成以外の戦力を借りる体制が続けられ、機動部隊側からも水雷戦隊側にも不都合だった。南雲中将(機動部隊指揮官・第一航空艦隊司令長官)は、臨時編成であったことから部隊としての思想統一や訓練に関して苦しみ、艦隊としての建制化を要求していた。連合艦隊も軍令部も必要は認めていたが、一航艦で実現することはなかった。また、南雲長官は航空に関しては素人であり、参謀長の草鹿龍之介少将も源田実航空参謀を評価し献策を入れたため、一航艦を源田艦隊と呼ぶ声まであった。源田の献策によって、従来所属艦で行われた航空隊の指揮と訓練を機種ごとに分けた空中指揮に変更された。また、先制奇襲を行うために接敵行動中の隠密行動を重視して空母を集中運用し、攻撃隊の空中集合も容易にし、戦闘機や対空砲火も集中させた。
第四航空戦隊の龍驤は、開戦時は軍隊区分でフィリピン攻略の第三艦隊に、次いでシンガポール攻略の南遣艦隊に増援された。春日丸(後に大鷹と改名)は1941年12月13日に呉鎮守府に転出した。12月22日、潜水母艦から軽空母への改造を終えた祥鳳が四航戦に編入された。
1941年(昭和16年)12月8日、南雲機動部隊は太平洋戦争における対アメリカ戦劈頭の真珠湾攻撃を敢行した。アメリカ側は戦艦4隻沈没・4隻損傷・標的艦1沈没・飛行機喪失約6230・戦傷死3,748名という被害を受け、アメリカ太平洋艦隊は行動不能となった。攻撃後、機動部隊次席指揮官の第三戦隊司令官三川軍一中将から再攻撃の意見具申があったが、南雲長官は草鹿参謀長の進言もあり、予定通り離脱した。草鹿は、戦果を確認した攻撃指揮官の淵田中佐の報告から目的を達成したことを知り、他の敵に対する構えが必要であると考えて進言し、再攻撃しなかったことに対する批判は兵機戦機の機微に触れないものの戦略論であると思うと戦後語っている。草鹿は「攻撃は十分な調査、精密なる計画のもと、切り下す一刀の下に全て集中すべきなり」という思想を持っていた。連合艦隊司令部でも機動部隊に再攻撃を命じる動きがあったが、山本五十六司令長官は作戦指導を行わなかった。軍令部は、機動部隊の戦果と損傷艦なしという状況に狂喜していた。
同時期、南洋部隊(指揮官:井上成美第四艦隊司令長官)はウェーク島の攻略に苦戦していた。連合艦隊は阿部弘毅中将(第八戦隊司令官)指揮下の分遣隊(第八戦隊〈利根・筑摩〉、第二航空戦隊〈蒼龍・飛龍〉、第17駆逐隊1小隊〈浦風・谷風〉)を12月16日以降南洋部隊の指揮下に入れ、ウェーク島攻略戦に協力させた(ウェーク島の戦い)。機動部隊本隊は先に内地へ帰投した。ウェーク島陥落後、分遣隊は機動部隊に復帰して内地に帰投した。
第一航空戦隊:赤城・加賀
第二航空戦隊:飛龍・蒼龍
第四航空戦隊:龍驤・祥鳳
第五航空戦隊:翔鶴・瑞鶴(※MO作戦参加のため1942年4月16日に南洋部隊に転出)
第10戦隊:長良 第7駆逐隊:曙・潮・漣 第10駆逐隊:秋雲・夕雲・巻雲・風雲 第17駆逐隊:浦風・磯風・谷風・浜風
第7駆逐隊は第二機動部隊としてアリューシャン攻略作戦従事。
第二艦隊・第四水雷戦隊より第4駆逐隊(嵐・野分・萩風・舞風)を機動部隊に編入。