2011年，雷神（Raytheon）公司向空軍提交了被稱為「AN-DGS-68」的第一個高光譜空中提示與探索系統（Airborne Cueing and Exploitation System Hyperspectral, ACES-HY），據說準備用於前往阿富汗執行任務的「MQ-1捕食者」。它能夠搜集從近可見紅外到中波紅外邊界頻譜的數據，這使得它可以識別來自簡易爆炸裝置生產設施，包括「羽狀物」或氣溶膠的所有偽裝。

另一型號的P-3C飛機被稱為「暗礁點」、「大三角帆」以及最新名稱「鐵甲衣」，它是一種四引擎的渦輪螺旋槳飛機，飛行高度可達28000英尺，飛行速度為250節，續航時間最多達12小時（但不可以空中加油）。它被描述為「利用多用感測器對海上和沿海目標進行全天候24小時的、全球的科學和技術搜集」，以支持聯合特遣部隊、艦隊和海上行動。過去，飛機上攜帶了各種各樣的感測器。最近，飛機上的感測器還包括了定向低頻分析和記錄系統，能夠依靠聲浮標信號將目標定位在實際目標位置的10-15度之內，還包括了電光的戰術光學監視系統。在自適應頻譜偵察計劃（Adaptive Spectral Reconnaissance Program）下，飛機還裝備了高光譜感測器。

除了第八章討論的高級遙測系統，「眼鏡蛇球」飛機還攜帶有兩個中波紅外陣列（Medium-Wave Infrared Arhttps://read.99csw.comray, MIRA），一個利用八個探測感測器和五個追蹤感測器的組合來記錄可見光圖像的實時光學系統，和一個擁有12英寸焦距的大光圈追蹤系統（Large Aperture Tracking System, LATS），可辨別由該系統捕捉到的小目標。每一個中波紅外陣列系統有六個紅外照相機，每一個照相機的視角邊沿輕微重疊，產生一個接近180度的全景照片。最初的陣列被修改，使得探測更冷色調目標成為可能。一架「眼鏡蛇球」定位一次導彈發射|精度在100碼以內，能追蹤250英里以外的導彈飛行，能確定發動機是否燃盡並在數秒內測算出命中點。

P-3C上除了聲浮標以外，還有幾種非聲音的探測系統。它攜帶的磁異常探測器（Magnetic Anomaly Detector, MAD）與潛艇異常常探測器（Submarine Anomaly Detector）一起用來確定是否發現了已知潛艇的磁屬性。為了取得良好的MAD讀數，飛機必須在水面以上200-300英尺左右飛行。AN/APS-115型空中搜索雷達用於探測水面上船隻或是潛艇反射回來的雷達回波，找出水線位置的潛望鏡。

空中的測量與特徵信號情報系統應用於空軍和海軍的飛機上，這些飛機也同樣是圖像和/或信號情報感測器的平台；這些系統包括「RC-135S眼鏡蛇球」偵察機（RC-3S Cobra Ball），「P-https://read.99csw.com3C獵戶座」反潛機（P-3C Orion），「P-3C鐵甲衣」反潛機（P-3C Iron Clad），「P-8海神」反潛機（P-8 Poseidon），「MQ-1捕食者」無人攻擊機（MQ-1 Predator）。另外還有許多飛機是探測核武器、化學武器或生物武器活動的感測器的平台。

空中取樣曾經被普遍用於探測大氣層核爆炸所散發的或者地下核試驗所「泄露出來」的原子微粒。空中取樣行動採用的飛機包括U-2、P-3、WC-135和B-52。如今只有WC-135仍在執行這項任務。

許多年來，四架「鐵甲衣」飛機平均分配給了設在緬因州海軍航空站的特別偵察巡邏中隊-1（VPU-1）和設在夏威夷卡內奧赫灣海軍陸戰隊航空基地的特別偵察巡邏中隊-2（VPU-2）。2011年，特別偵察巡邏中隊-1重新駐紮于傑克遜維爾航空站。該中隊主要進行大西洋和地中海的偵察任務，而特別偵察巡邏中隊-2則負責太平洋和印度洋戰區的偵察任務。2012年，特別偵察巡邏中隊-1被解散，飛機和人員被移交給特別偵察巡邏中隊-2。在「沙漠風暴」行動中，「鐵甲衣」曾被用於拍攝伊拉克防禦工事的照片，收集伊拉克的電子作戰時間表數據，搜尋移動的飛毛腿導彈。它們還被用於監視中國和菲律賓對南沙群島歸屬爭議問題的發展。

「眼鏡蛇球」更新一步的任務包括監控伊朗和朝鮮的彈道導彈試驗。2010年，三架「眼鏡九-九-藏-書蛇球」中的兩架部署飛行了34次，前往日本嘉手納空軍基地、印度洋迭戈加西亞島和卡達烏代德空軍基地。目標包括俄羅斯的十一次導彈試驗、中國的三次導彈試驗和敘利亞的兩次導彈試驗，以及印度的十一次導彈試驗。此外，飛機還收集了台灣地區的一次試驗和埃及的一次試驗的數據。從卡達出發的任務是直接針對巴基斯坦的三次導彈試驗。「眼鏡蛇球」飛機還可能被指定對外情報範疇之外的任務，例如2002年春天，它曾追蹤重返大氣層的國家航空航天局康普頓伽馬射線觀測站。

目前空軍的庫存清單上有三架「眼鏡蛇球」飛機，由位於內布拉斯加州奧福特空軍基地的空軍第25聯隊的第55軍情大隊操控。其配備的機組人員來自同樣位於奧福特空軍基地的第45偵察中隊和第97情報中隊。機組人員至少要包括三名電子戰官員，兩名空中系統工程師，兩名空中任務專家。飛機有135英尺長，42英尺高，飛行速度為500多英里每小時，不加油飛行的航程為3900英里。

以希臘狩獵之神為名的「P-3C獵戶座」飛機在廣泛用於陸地成像偵察之前，主要是用於反潛作戰的飛機。P-3C上最多可攜帶84個聲納浮標，屬於可投入水中的消耗性聲納系納。其中48個要在起飛前就預先設定好並裝入外部發送管。餘下的36個攜帶在飛機內部，在任務過程中再選擇它們的工作渠道。多數聲納浮標可以選擇工作深度和傳輸時間的長度。P-3C上的聲音監聽人員最多可以同時監聽16個聲納浮標。一部聲納型記錄儀可以九*九*藏*書記下所有聲音數據供查詢，以便再現任務的細節。

對「眼鏡蛇球」紅外和光學感測器發回的數據進行測量與特徵信號情報分析，可提供多個領域的情報。分析再入飛行器在與地球大氣層摩擦生熱時周邊出現的顏色，可以確定該飛行器的構成材料和它是否具有能穿透深層目標的加固鈦彈頭。除此之外，畫出彈頭的飛行線路可以顯示它的飛行速度和它是否可以機動避開防禦導彈的截擊。通過計算其速度/旋轉比，可以估測出再入飛行器的穩定性和準確度。跟蹤圍繞在再入飛行器周圍的碎片則允許分析人員推斷出生產的工藝水平。蘇聯時代生產的導彈有些「粗糙和不潔」，彈頭周圍會有「大量的碎片」。

如上所述，P-3C正在被「P-8A海神」多用途飛機逐步取代。P-8A的測量與特徵信號情報感測器包括一個「有源多基地和無源聲音感測器系統」和一個數字磁異常探測器。

麥克科雷蘭空軍基地的第55氣象偵察中隊（WRS）派出的飛機被用來監控1986年切爾諾貝利事故泄露出來的核塵埃，這項任務被稱為「特殊事件86-05」。這種飛機駐紮在米爾登霍爾皇家空軍基地，在德國、瑞士、義大利和地中海等地的上空執行飛行任務。1992年5月21日，中國在羅布泊進行的核實驗產生了一大片放射性氣體雲，6月初時散布到了日本海上空。一架WC-l35飛入這片放射性氣體雲搜集了核微粒。WC-135可能也被用來監控西伯利亞核設施在1993年7月滲漏出鈈元素帶來的影響。1998年5月印度幾個核裝置爆炸發生ｒｅaｄ.9９csw•cｏm之後，WC-135飛機被派往迭戈加西亞執行空中取樣任務。2006年10月，朝鮮宣布實施了一次核試驗后，WC-135接到命令從嘉手納空軍基地出發前往日本海上空收集大氣樣本。2011年3月，日本受到地震和海嘯的打擊，美國對此的反應措施之一就是啟用WC-135。在日本福島第一核電站泄露事故產生影響的早期階段中，WC-135執行了9次任務並分析了660份樣本，這些樣本被提交給了能源部國家實驗室以作進一步分析。2013年2月，WC-135被派去收集朝鮮第三次核試驗產生的碎片。

總共有5架P-3C飛機經過特殊設置用於收集、分析和記錄有關蘇聯潛艇、聲吶和水下通信設備的高品質聲音數據。這些飛機代號為「熊陷阱」，飛行距離可達4000海里，工作高度為200-10000英尺，續航時間為12小時。在1994財政年度期間強化了「熊陷阱」的反潛戰能力，重點在沿海/區域衝突環境下。

空軍的庫存清單上有兩架「WC-135不死鳳凰」飛機，都位於奧福特空軍基地。它們的歐洲任務被稱為「希臘鳳凰」，太平洋任務被稱為「遙遠的鳳凰」。座艙機組人員選自奧福特的第45偵察中隊，特殊設備操作員則來自同樣駐紮在奧福特的空軍技術應用中心的第一分遣隊。飛機擁有「外部流入式裝置以搜集濾紙上的微粒，還有一個壓縮系統可搜集有效範圍內整個空氣的樣本」。飛機長度超過139英尺，翼幅大於130英尺，高度達42英尺。飛機航程為4000海里，上升限度為40000英尺。