日本海軍式水上機
1912年（明治45年）6月、海軍は航空機の研究のために海軍航空技術委員会を設け、水上機の研究を開始。横須賀海軍工廠造兵部に飛行機工場を新設し、1913年（大正2年）5月から外国製水上機の組み立てを行うと同時に、中島知久平機関大尉を主務者として純国産の水上機の設計・製作を進め、同年秋に1機を完成させた。その後、輸入機の教官を務めていた山田忠治大尉による試験が行われたが、本格的な使用には至らず実験機に終わった。
カタパルト
航空機が発達し水上機が実用化された1920年代から、軍艦に水上機を搭載し偵察・哨戒に用いる動きが各国海軍で起こった。しかし当初は航行する艦上から水上機を発艦させる手段がなかったため、艦を停止して水上機をデリックで水面に下ろす必要があった。この不便を解消するため、飛行甲板を持たない戦艦・巡洋艦の上から水上機を直接発艦させる手段としてカタパルトの研究が行われた。数々の試作型を経て実用的なカタパルトが開発され、第二次世界大戦の始まった頃には多くの戦艦・巡洋艦がカタパルトと水上機を装備するようになっていた。戦艦・巡洋艦など砲撃をその主目的とする艦の搭載水上機には、それ以外にも弾着観測という任務があり、大型艦の多くがカタパルトを搭載していた。このほか、水上機を多数載せカタパルト発艦させる水上機母艦という専門の艦種も生まれた。また、潜水艦のような小型艦でもカタパルトを搭載すれば水上機の運用ができた。