寸土寸金的機庫和飛行甲板面積使得航母上的每一架戰(zhàn)機都異常珍貴，這也使得艦載機天然追求高性能和多用途，以便每一架戰(zhàn)機都能盡量發(fā)揮更大更多的作用。

二戰(zhàn)中的大海戰(zhàn)是以航母及其艦載機群為核心的。海戰(zhàn)中，雙方航母在晝間放出由護航戰(zhàn)斗機、俯沖轟炸機和魚雷轟炸機組成的機群打擊對方艦隊。為了達到攻擊戰(zhàn)艦所需要的命中精度，水平轟炸對于海戰(zhàn)基本是無效的，而俯沖攻擊和魚雷攻擊需要的飛行高度十分有限，這意味著攔截這些飛機并不需要高的升限。

俯沖轟炸是以高速俯沖的方式去攻擊敵方的地面或水上目標，飛機以較大的仰斜角度直沖目標，在離目標僅有幾十米處扔下炸彈，堪稱緊張刺激。在二戰(zhàn)這個缺乏精確制導手段的時代，這樣的攻擊方式相較于水平轟炸能夠極大提升命中率，同時降低了彈藥消耗，對于艦載機反艦而言是一種行之有效的戰(zhàn)術。中途島海戰(zhàn)中，SBD“無畏”俯沖轟炸機一戰(zhàn)成名，先后擊中日軍四艘航母，為贏得戰(zhàn)役勝利發(fā)揮了決定性的作用。然而即使通過后座機槍手擁有了自衛(wèi)火力，這些緩慢且遲鈍的飛機仍然很容易遭到來自戰(zhàn)斗機和戰(zhàn)艦防空火力的致命攻擊。隨著戰(zhàn)爭進程的不斷推進，動力強勁機身堅固且載彈量大的F6F和F4U戰(zhàn)斗機逐漸接下了俯沖轟炸機的任務，二戰(zhàn)是俯沖轟炸機的高光時刻，也是它的謝幕時刻。

俯沖轟炸機和魚雷轟炸機擁有自衛(wèi)火力和相較于戰(zhàn)斗機可能的更強的防護，但二者終究只是體量有限的單發(fā)飛機，面對其反擊的危險要低于面對全副武裝堅固耐損的重型轟炸機時的危險，擊落它們也更加容易。這一切都意味著當時每一架艦載戰(zhàn)斗機都要承擔護航和截擊任務，負責攔截來襲敵機的戰(zhàn)斗機同樣是己方攻擊波中的護航戰(zhàn)斗機，它們要在并不高的天空中與每一種敵方艦載機進行殊死搏斗。

1939年開始服役的三菱A6M零式戰(zhàn)斗機及其各種改型，是二戰(zhàn)日本海軍絕對的主力戰(zhàn)斗機，零戰(zhàn)是如此有名，幾乎成了二戰(zhàn)日本海軍和太平洋戰(zhàn)爭的象征。這樣的名氣自然不是空穴來風，開戰(zhàn)初期，零戰(zhàn)憑借著極佳的水平機動性、不可思議的超遠航程、具有優(yōu)勢的飛行速度和爬升率、當時并不多見的20mm機炮以及日本海航飛行員的優(yōu)秀戰(zhàn)術素養(yǎng)在太平洋戰(zhàn)場上成為了近乎無敵的存在，但在力大飛磚的F6F“地獄貓”憑借著極大的發(fā)動機功率、堅固的防護、更強的火力、更快的速度和更好的垂直機動性在和零戰(zhàn)的空戰(zhàn)占據(jù)上風后，零戰(zhàn)便再也不能重現(xiàn)戰(zhàn)爭之初的輝煌。零戰(zhàn)原本就是一架比較極端的戰(zhàn)機，通過犧牲防護能力和極端減重換取高性能，其改進潛力并不明顯。新一代艦載戰(zhàn)斗機三菱A7M“烈風”難產(chǎn)，艦隊航母的損失難以補充，優(yōu)秀飛行員的凋零和新飛行員訓練的不足，這些共同加劇了日本海航的窘境，最終促成了諸如“馬里亞納射火雞”之類美國海航對日本海航的碾壓局面。

當然，太平洋戰(zhàn)場上的美日對決從來都不是只有航母艦隊決戰(zhàn)，隨著瓜島戰(zhàn)役的開始，陸基飛機開始發(fā)揮不可忽視的作用。一貫擅長(至少是認為自己很擅長)夜戰(zhàn)的日本海軍顯然不會放棄利用夜色的掩護。和水面艦艇部隊一樣，日本海航大量招募了具備良好夜視能力的飛行員，修煉夜視“神功”。然而在珊瑚海海戰(zhàn)期間發(fā)生的太平洋戰(zhàn)場第一場夜間空戰(zhàn)卻充滿了戲劇性和混亂，這使得很長一段時間內(nèi)雙方都未進行大規(guī)模夜間空戰(zhàn)。不過雖然日本海軍放棄了艦載機夜戰(zhàn)，但卻在瓜島戰(zhàn)役期間借助“神功”讓陸基的三菱G4M一式陸上攻擊機在夜間攜帶91式魚雷偷襲美軍艦船，這種“不講武德”的行為使當時缺乏夜戰(zhàn)能力的美軍蒙受了不少損失。

雖然一式陸攻這種陸基中型轟炸機看上去又是舊日本陸海軍諸如“陸軍造軍艦，海軍造坦克”之類的重復建設產(chǎn)物，但實際上該機和它的上一代三菱G3M九六式陸上攻擊機一樣都是日本海軍在海軍條約時代后希望彌補對美國海軍的劣勢，進而研發(fā)的由陸上基地出發(fā)，可對遠洋海上敵艦進行攻擊的長航程攻擊機。實際上這樣的理念對于有陸地依托且海上力量較之敵國居于劣勢的國家直到現(xiàn)在仍然很有意義。一式陸攻也同樣遵循了那個年代“高速轟炸機”的理念，再加上日本海軍對于超長航程的要求，使得該機機身脆弱，防護能力不足，載彈量也僅有800kg，隨著戰(zhàn)爭進程的發(fā)展，該機逐漸成為了非常容易被獵殺的獵物，山本五十六也正是在搭乘該機時被P-38擊落殞命。

對于美國海軍而言，裝備夜間戰(zhàn)斗機勢在必行，美國人自然是學不來也不想學日本人的“神功”，不過美軍有科技——機載雷達，F(xiàn)6F-3N和F4U-2夜間戰(zhàn)斗機相繼登上了瓜島戰(zhàn)役后太平洋艦隊僅存的企業(yè)號航母的甲板。美軍將機載截擊雷達安裝在地獄貓和海盜的右側(cè)機翼末端，并重新設計了二者的座艙以便飛行員能同時操縱飛機和雷達，二者因此成為二戰(zhàn)中為數(shù)不多的單座夜間戰(zhàn)斗機。

1943年11月26日晚，企業(yè)號上的三架F6F-3N起飛，開始了太平洋戰(zhàn)場上的第一次夜間攔截。最終以飛行員愛德華奧黑爾的犧牲為代價，成功擊退前來偷襲的一式陸攻機群。美軍后來還引入了掛載雷達的TBM“復仇者”魚雷轟炸機執(zhí)行夜間攻擊任務。在科技面前，只有“神功”的日本海航漸漸力不從心。不過隨著戰(zhàn)爭進程的推進，執(zhí)行夜間轟炸任務的“芙蓉”部隊和進行夜間神風特攻的“白菊”部隊開始為美國海軍夜間戰(zhàn)斗機帶來新的壓力，二戰(zhàn)后期出現(xiàn)的格魯曼F7F“虎貓”雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機顯然是更優(yōu)秀的夜間戰(zhàn)斗機機型。單座的F7F-1N、雙座的F7F-2N，更換了SCR-720雷達的雙座F7F-3N以及唯一獲準在航母上起降的虎貓型號同時也是其最后的改進型F7F-4N相繼問世，不過虎貓沒能趕上參加二戰(zhàn)。

對于美軍航母特混艦隊的防空作戰(zhàn)，預警雷達至關重要，但由于受到地球曲率的限制，當時安裝在艦艇桅桿上的雷達對低空掠海目標的探測距離僅有約30公里。神風特攻的到來更加凸現(xiàn)了美國海軍艦隊的預警缺陷。機載雷達飛的高看的遠，能比艦載雷達更遠和更早地發(fā)現(xiàn)低空來襲目標，另外安裝在飛機上的搜索雷達依靠飛機本身的遠程高速機動能力，能夠顯著擴大艦隊的預警搜索范圍，更進一步為艦隊組織多層防空攔截贏得了寶貴的時間。1944年，美國海軍開始尋求一種由飛機攜帶的預警雷達系統(tǒng)。1944年2月，一架安裝了AN/APS-20雷達的TBM復仇者魚雷轟炸機開始進行測試。隨著測試取得成功，世界上第一架空中預警機TBM-3W于1945年3月裝備美國海軍。

AN/APS-20是一部S波段預警雷達，天線直徑2.4米，重量318kg，是當時最大的機載雷達，它對低空飛機目標的探測距離超過100km，對海面大型艦艇的探測距離可達320km。但嚴格意義上講，TBM-3W只是一架空中雷達警戒機，它只能搭載1名飛行員與1名雷達操作員，沒有任何指揮管制能力，只能通過UHF波段的數(shù)據(jù)鏈將情報傳至水面軍艦的情報處理中心，再由艦上的指揮人員讀取雷達數(shù)據(jù)并引導飛機攔截目標。而且該雷達只有二維的探測能力，無法獲得目標的高度信息。

并且由于當時還沒有掌握濾除雜波的技術，因此在海況惡劣時，受海面反射的強雜波影響，機載雷達無法正常探測目標。TBM-3W來的太晚，美軍在沖繩和菲律賓等戰(zhàn)場應對日軍大規(guī)模自殺攻擊的早期預警手段并不是預警機，而是大量部署在艦隊外圍作為雷達哨戒艦的驅(qū)逐艦和護衛(wèi)艦，這也導致該類艦艇受到了日軍神風特攻的重點關照，損失極為慘重(戲劇性的是，不到三十年，同樣的劇本再度上演)。