เฮลิคอปเตอร์ไม่ได้ถูกสร้างมาให้ทนต่อความปั่นป่วนรุนแรงที่พบในแถบฝนและกำแพงตาของพายุเฮอริเคน เหตุผลหนึ่งก็คือเฮลิคอปเตอร์ได้รับแรงยกทั้งหมดจากใบพัดที่หมุน และใบพัดเหล่านั้นมีแนวโน้มที่จะหักในสภาพพายุเฮอริเคน^{[ 1 ]}

เครื่องบินLockheed C-130 Hercules ถูกใช้เป็นเครื่องบินตรวจสภาพอากาศ โดยมีการใช้งานอยู่ 5 รุ่น รุ่นปัจจุบันคือLockheed C- 130J

เครื่องบินLockheed WC-130Jเป็นเครื่องบินที่มีชื่อเสียงในด้านการลาดตระเวนสภาพอากาศ มันบินตรงเข้าไปในพายุเฮอริเคน โดยปกติแล้วจะบินเข้าไปในใจกลางพายุหลายครั้งต่อภารกิจ ที่ระดับความสูงระหว่าง500 ฟุต (150 เมตร)ถึง10,000 ฟุต (3,000 เมตร)ฝูงบินล่าพายุเฮอริเคนที่ 53 (53rd WRS Hurricane Hunters) ใช้เครื่องบิน WC-130J จำนวน 10 ลำในการลาดตระเวนสภาพอากาศ  

เครื่องบิน WP -3D Orionที่ใช้โดยหน่วยล่าพายุเฮอริเคนของ NOAAเป็นห้องปฏิบัติการบินที่มีอุปกรณ์ครบครัน ซึ่งได้รับการดัดแปลงเป็นพิเศษเพื่อทำการวัดค่าทางบรรยากาศและเรดาร์ภายในพายุหมุนเขตร้อนและพายุฤดูหนาว

เครื่องบินเจ็ทระดับสูงNOAA Gulfstream IV ทำการเฝ้าระวังพายุเฮอริเคน โดยบินสูงกว่า 4,000 ไมล์ (6,400 กิโลเมตร)ในแต่ละเที่ยวบิน เพื่อบันทึกความเร็วลมระดับบนและระดับล่างที่มีผลต่อการเคลื่อนที่ของพายุหมุนเขตร้อน แบบจำลองพายุเฮอริเคน (แบบจำลองคอมพิวเตอร์ที่ทำนายเส้นทางและความรุนแรงของพายุเฮอริเคน) ส่วนใหญ่ใช้ข้อมูลจากเครื่องวัดลมแบบหย่อนลงจากเครื่องบิน NOAA G-IV ซึ่งเก็บรวบรวมทั้งกลางวันและกลางคืนในพายุที่ส่งผลกระทบต่อสหรัฐอเมริกา 

มีการใช้เครื่องบินประเภทอื่นในการสำรวจพายุเฮอริเคน รวมถึงเครื่องบินล็อกฮีด ยู-2 ที่ติดตั้งอุปกรณ์ตรวจวัด ซึ่งถูกนำไปใช้ในพายุเฮอริเคนจินนีในช่วงฤดูพายุเฮอริเคนแอตแลนติกปี 1963

เครื่องบินที่เคยใช้ในอดีต ได้แก่A-20 Havocปี 1944; B-24ปี 1944–1945; B-17 ปี 1945–1947; B-25 ปี 1946–1947; B-29ปี 1946–1947; W B-29 ปี 1951–1956; W B-50 ปี 1956–1963; W B-47ปี 1963–1969; W C-121 N ปี 1954-1973; และ WC-130 A, B, E, H ปี 1965-2005

เรือที่ใช้ในการตรวจอากาศไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไปเนื่องจากค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูงทุ่นตรวจอากาศ ไร้คน ขับเข้ามาแทนที่เรือตรวจอากาศเมื่อค่าใช้จ่ายสูงเกินไป^{[ 2 ]}ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 บทบาทของเรือตรวจอากาศส่วนใหญ่ถูกแทนที่ด้วยทุ่นตรวจอากาศ^{[ 3 ]}ทั่วทั้งมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ จำนวนเรือตรวจอากาศลดลงเรื่อยๆ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา จากเดิมที่มี 9 ลำในภูมิภาคนี้ เหลือเพียง 8 ลำภายในทศวรรษ 1970 ในปี 1974 หน่วยยามฝั่งประกาศแผนการยุติสถานีของสหรัฐอเมริกา และในปี 1977 เรือตรวจอากาศลำสุดท้ายของสหรัฐอเมริกาถูกแทนที่ด้วยทุ่นตรวจอากาศที่พัฒนาขึ้นใหม่^{[ 4 ]}

ในปี 1983 ข้อมูลยังคงถูกรวบรวมโดยเรือ "M" ("Mike"), "R" ("Romeo"), "C" ("Charlie") และ L ("Lima") ^{[ 5 ]}เนื่องจากค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานสูงและปัญหาด้านงบประมาณ เรือตรวจอากาศ "R" จึงถูกเรียกกลับจากอ่าวบิสเคย์ก่อนที่จะมีการติดตั้งทุ่นตรวจอากาศในภูมิภาค การเรียกกลับครั้งนี้ถูกตำหนิว่าเป็นสาเหตุของการเตือนภัยล่วงหน้าที่น้อยมากก่อนเกิดพายุใหญ่ในปี 1987 ^{[ 6 ]}เรือตรวจอากาศลำสุดท้ายคือPolarfrontซึ่งรู้จักกันในชื่อสถานีตรวจอากาศ "M" ที่ละติจูด 66°N ลองจิจูด 02°E ดำเนินการโดยสถาบันอุตุนิยมวิทยาแห่งนอร์เวย์ Polarfront ถูกปิดตัวลงเมื่อวันที่ 1 มกราคม 2010 แม้จะสูญเสียเรือตรวจอากาศที่กำหนดไว้แล้ว การสังเกตการณ์สภาพอากาศจากเรือยังคงดำเนินต่อไปจากกองเรือสินค้าพาณิชย์อาสาสมัครที่ดำเนินการเชิงพาณิชย์ตามปกติ ซึ่งมีจำนวนเพิ่มขึ้นตลอดหลายทศวรรษ

ภาพจากดาวเทียมเป็นแหล่งข้อมูลสำหรับการพยากรณ์อากาศสำหรับ การปล่อยและลงจอด ของกระสวยอวกาศ NASA นักอุตุนิยมวิทยาจะวิเคราะห์ภาพเพื่อทำนายบริเวณที่มีการก่อตัวและสลายตัวของเมฆโดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับเมฆต่ำและเมฆพา ความร้อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมฆ คิวมูลอ นิมบัส และเมฆอินคัส ภาพถ่ายดาวเทียมใช้เพื่อตรวจสอบอุณหภูมิยอดเมฆเพื่อวิเคราะห์ศักยภาพในการเกิดฟ้าผ่า ภาพบางประเภทมีคุณค่าเนื่องจากสามารถมองเห็นหมอกและเมฆต่ำในเวลากลางคืนได้ ในระยะยาว ภาพถ่ายดาวเทียมสามารถช่วยปรับปรุงขั้นตอนการลงจอดของกระสวยอวกาศได้^{[ 7 ]}

ก่อนการปล่อยหรือลงจอดกระสวยอวกาศ นักบินจะบินเครื่องบินที่ให้ข้อมูลเกี่ยวกับเมฆ ลม ความปั่นป่วน ทัศนวิสัย และปริมาณน้ำฝน เครื่องบินจะบินไปตามเส้นทางการบินในอนาคตของกระสวยอวกาศและบันทึกการสังเกตการณ์ ข้อมูลนี้เสริมข้อมูลจากเรดาร์และดาวเทียม และให้ข้อมูลที่เป็นประโยชน์สำหรับการพยากรณ์ระยะสั้น (ไม่เกินสี่ชั่วโมงก่อนการปล่อยหรือลงจอด) แต่ไม่ใช่การพยากรณ์ระยะยาว การลาดตระเวนทางอากาศมักให้การประเมินสภาพอากาศที่แม่นยำกว่าภาพจากเรดาร์หรือดาวเทียม^{[ 7 ]}

การตรวจสภาพอากาศยังดำเนินการโดยบอลลูนตรวจอากาศด้วย^{[ 7 ]}