С первых шагов военной авиации и до настоящего времени одной из ее основных функций является воздушная разведка. В отличие от многих других задач военной авиации, сбор разведывательной информации с помощью авиации осуществляется повсеместно и постоянно, независимо от того, идут ли военные действия или нет.

Самолеты выполняют оптическую и оптико-электронную разведку, а также радиотехническую и радиационную, магнитометрическую и пр На борту специально создаваемых самолетов-разведчиков (С-Р) и разведвариантах самолетов других классов монтируется разведоборудование. Его можно компоновать в подвесных контейнерах и в таком виде устанавливать на машинах любого типа. В настоящее время С-Р — самый разнообразный по типам класс военных самолетов. На военных аэродромах различных стран можно встретить множество «знакомых незнакомцев»: пассажирские, транспортные, учебные, легкомоторные самолеты, истребители, бомбардировщики, ставшие воздушными разведчиками.

Для ведения фоторазведки самолеты оборудуются несколькими фотоаппаратами для дневной и ночной съемки в различных масштабах. Для оптико-электронной разведки применяются телевизионные, тепловизионные комплексы и приемники ИК-излучения. Так, контейнер комплексной разведки «Викон» позволяет выполнять разведку днем и ночью с больших и малых высот в инфракрасном либо электронно-оптическом диапазонах. Изображение может записываться на видеомагнитофон и передаваться на дисплей в кабине экипажа в реальном масштабе времени.

Радиотехническая разведка ведется с помощью радиоприемного и радиолокационного оборудования, ее цель — определить координаты и характеристики радиоэлектронных средств. Бортовое оборудование радиоэлектронной разведки сопряжено с компьютером, обеспечивающим опознавание типа радиоэлектронного средства: РЛС, облучающую самолет, и степень ее опасности, а также тип передающих радиостанций. В память компьютера заносятся данные характеристик РЭС противника. Сведения об облучении отображаются на экране индикатора.

Например, станция радиотехнической разведки «Иртыш» способна пеленговать все РЛС обнаружения и управления огнем. Информация об облучении самолета выводится на индикатор в кабине пилота, с указанием направления на источник излучения. Располагая этими данными, летчик может обойти зону поражения ЗРК, нанести удар по РЛС и поставить активные помехи.

Для радиационной разведки служат бортовые дозиметрические приборы и подвесные контейнеры для сбора проб воздуха. Внутри контейнера находится фильтрирующая набивка, на которой оседают радиоактивные частицы и пыль. В 60–70-е годы радиационная разведка проводилась после испытаний ядерного оружия в атмосфере.

К самолетам-разведчикам относятся и самолеты дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО). Их главная задача — получить, обработать и передать информацию о воздушной обстановке на наземные командные пункты, а затем навести свои самолеты на воздушные и поверхностные цели. По сравнению с наземными РЛС у самолетов ДРЛО нет ограничений дальности обнаружения воздушных целей по высоте полета, кроме того, для них характерна высокая мобильность, меньшая уязвимость от средств поражения. В состав оборудования такого самолета входит импульсно-доплеровская РЛС, система опознавания, ЭВМ обработки данных, аппаратура отображения воздушной обстановки и наведения истребителей, связи и передачи данных, навигации. Особенности конструкции самолета ДРЛО связаны с необходимостью размещения крупногабаритных антенн, тяжелого дополнительного оборудования, многочисленного экипажа и обеспечения большой длительности патрулирования. Поэтому эти самолеты создаются на базе транспортных, пассажирских, противолодочных машин. Лишь для палубной авиации разработаны оригинальные конструкции.