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空战装备
战斗机
美国F-15E战斗轰炸机
军事行动伊始，美国F-15E即参与了对利比亚的防空系统等目标的打击。2011年3月21日，1架F-15E在利比亚坠毁，2名飞行员获救。
F-15E是以F-15战斗机为基础，改进发展而成的以对地攻击为主要任务的双座战斗轰炸机。该机既保持了F-15战斗机原有的制空能力，又加大了纵深打击能力，美国空军现装备221架。F-15E自1988年开始服役，先后参加了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争。
F-15E机长19.43米，翼展13米，空重14.3吨，载弹量10吨，最大速度2.5马赫，实用升限18200米。该机主要用于攻击敌后方目标，也可用于空中支援和空中作战。可使用美军供战术战斗机挂载的所有精确制导弹药，包括AIM-120“先进中距空空导弹”、AIM-9“响尾蛇”空空导弹、AIM-7“麻雀”空空导弹、AGM-65“小牛”空地导弹，以及激光制导炸弹等。
美国F-16战斗机
F-16战斗机是联军参加利比亚行动数量最多的作战飞机，包括美国在内的6个国家共48架F-16参战。除美国外，意大利派出4架，丹麦6架，比利时6架，挪威6架，阿拉伯联合酋长国6架。
F-16战斗机于20世纪70年代开始研制，是世界上生产量最大(超过4400架)和装备国家最多(约26国)的第四代战斗机。该机长约15米，翼展9.96米，11个外挂点，载弹量约7.7吨，最大速度2马赫，实用升限18000米。
F-16自1980年开始实施多国分阶段改进计划(MSIP)，不断换装新的机载系统。从25批次生产的F-16飞机起，开始进行MSIP第二阶段改进，其中包括改进座舱、机体、核心航空电子设备和换装作用距离增大的APG-68雷达，改进后的飞机命名为F-16C／D。50／52批次F-16飞机进行了MSIP第三阶段改进，采用了最新座舱控制和显示技术，使该机具备使用AIM-120“先进中距空空导弹”攻击多目标的能力。目前美军装备的最新批次为50／52(60批次售予阿联酋，美军未装备)。最新批次可使用美军供战术战斗机挂载的所有精确制导弹药。
英国“狂风”GR4战斗轰炸机
从英国诺福克Marham基地起飞的“狂风”战斗机执行了对的黎波里周围目标的轰炸任务。英国还派出4架“狂风”战斗机部署在意大利南部Gioia del Colle基地。
“狂风”战斗机是英国、德国和意大利于20世纪70年代联合研制的可变后掠翼中型多用途战斗机，共发展出“遮断／打击”(IDS)、“防空”(ADV)和“电子战／侦察”(ECR)等3种派生型号。IDS型主要装备三国的空军和德国海军，是“狂风”的基本型，兼有空战能力。英国空军装备的IDS型编号为“狂风”GR1，中期交付的是经改进的飞机，编号为“狂风”GR4，主要改装了更先进的电子设备。“狂风”GR4为双座、双发、全天候中型战斗轰炸机，1997年装备部队。该机机长16.7米，高5.95米，翼展13.9米，最大载弹量9000千克，设有7个外挂架，最大飞行速度2.2马赫。除可使用“宝石路”系列激光制导炸弹、“高速反辐射导弹”和“空射反辐射导弹”(ALARM)外，还可使用“风暴阴影”巡航导弹和“硫磺石”反坦克导弹等新型精确制导弹药。
英国“台风”战斗机
此次利比亚军事行动中，“台风”战斗机部署在意大利南部的Gioia del Colle空军基地，主要执行禁飞区巡逻任务。4月13日，1架“台风”战斗机使用增强型“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹击毁了2辆政府军坦克，这是该型战斗机在利比亚军事行动中首次执行对陆攻击任务。
“台风”战斗机是英、德、意、西四国于20世纪80年代中期开始研制的战斗机，属于“三代半”战斗机。“台风”长15.96米，高5.28米，翼展10.95米，最大起飞重量21吨，最大飞行速度2马赫，最大作战半径1800千米。机身、机翼下共有13个外挂架，最大外挂重量8000千克，具备短距起降能力，起飞／着陆距离为300米。2006年开始装备英国空军。该机主要执行防空和空中拦截任务，并具备一定的对地攻击能力。装备有AMRAAM和ASRAAM空空导弹，“硫磺石”反坦克导弹、“风暴阴影”空地导弹，以及“宝石路Ⅱ”和增强型“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹。
法国“阵风”战斗机
3月19日，法国空军“阵风”战斗机向利比亚政府军在班加西周边地区的地面军事目标开火，标志着多国部队军事打击利比亚拉开帷幕。利比亚军事行动中，法国动员了约100架作战飞机，其中大部分是“阵风”和“幻影”战斗机，它们是最早部署在利比亚上空执行作战任务的战机。执行此次军事打击任务的法国“戴高乐”航母上搭载了8架“阵风”M舰载战斗机。
“阵风”是法国达索飞机公司为满足法国海、空军的需要，研制和发展的双发多用途超声速战斗机，分为“阵风”C／B战斗机(用于取代空军“幻影-2000”战斗机和“美洲虎”攻击机)和“阵风”M舰载机(用于取代海军的“十字军战士”和“超级军旗”舰载作战飞机)，可全天候、全天时遂行对地攻击、空空作战及侦察任务，具有较强的态势感知和目标指示能力，总体性能介于第三、四代战斗机之间。该机长15.3米，翼展10.8米，高5.3米，最大飞行速度1.8马赫。可发射“斯卡尔普”常规远程巡航导弹和“阿斯姆”模块化制导炸弹，具有较强的对地精确打击能力；可发射“米卡”和“魔术”空空导弹，实施超视距拦截和近距格斗。
法国“幻影-2000”战斗机
3月19日，法国“幻影”2000战斗机随同“阵风”战斗机一起，率先向利比亚地面军事目标开火，在几小时内对班加西周边地区进行了4次空袭，摧毁大量利比亚政府军的坦克和装甲车，标志着多国部队军事打击利比亚的“奥德赛黎明行动”拉开帷幕。
“幻影”2000战斗机由法国达索公司制造，是一种无尾翼布局的三角翼式单发战斗机，有多种衍生型号，除法国外还有8个国家使用。
法国空军现役有49架“幻影”2000C、26架“幻影”2000B和30架“幻影”2000-5战斗机。“幻影”2000-5飞机长14.65米，高5.2米，翼展9.13米，空重7.5吨，最大起飞重量17.5吨。最大速度2.2马赫，是欧洲第一种速度突破2马赫的作战飞机。最大航程3333千米，作战半径740千米，最大过载9g。机上装备有法国最新研制的RDY多功能雷达和“米卡”中程空空导弹、“魔术”近距空空导弹，具有全方位、全高度和全天候作战能力。机载雷达能同时跟踪多个目标和引导多枚导弹进行攻击，作战性能比“幻影”2000系列的其他战斗机有较大提 高。
加拿大CF-18战斗机
21日，加拿大的CF-18战斗机抵达意大利空军基地，正式参加禁飞区任务。利比亚军事行动中，加拿大共派出6架CF-18参战，部署在意大利西西里岛空军基地。
CF-18是加拿大空军的前线多用途战斗机，是美国F-18“大黄蜂”的派生型，主要执行制空和战术支援任务。F-18飞机机长17.1米，高4.6米，翼展11.4米，最大起飞重量23.5吨。采用双发、双垂尾、带边条的后掠中单翼正常式布局，大迎角机动飞行性能较高。
CF-18最大飞行速度1.7马赫，装有20毫米口径加农炮；带有“狙击手”吊舱，用于探测和识别目标；可发射“响尾蛇”热寻的空空导弹，也可发射激光制导炸弹等。
除加拿大外，西班牙此次也派出4架F-18参与利比亚军事行动。
瑞典JAS-39“鹰狮”战斗机
瑞典派出8架“鹰狮”战斗机加入北约在利比亚的军事行动，主要执行制空和侦察任务，但未执行对地攻击任务。
“鹰狮”是瑞典萨伯公司研制的全天候多用途战斗机，可执行空战、对地攻击和侦察等多种任务，总体性能介于第三代和第四代战斗机之间。该机于1980年6月开始研制，1988年12月首飞，1993年6月服役。“鹰狮”采用三角翼鸭式气动布局，结构上广泛采用复合材料，具有很高的机动性和敏捷性，且维护简单，可在简易跑道或高速公路上起降。该机长14.1米，翼展8.4米，高4.5米；空重8500千克，最大起飞重量14000千克，最大飞行速度2马赫，作战半径800千米；配备有先进的机载电子设备，其中PS-05／A多模态脉冲多普勒雷达具有目标搜索／截获和下视能力。“鹰狮”共有7个外挂点，可挂AIM-9L“响尾蛇”、Rb47、“米卡”以及AIM-120等近中距空空导弹，AGM-65“小牛”、RB-75、“萨伯”RBS-15F等空对地／舰导弹。
轰炸机
美国B-2隐身轰炸机
利比亚军事行动伊始，美军3架B-2隐身轰炸机从本土空军基地起飞，远程奔袭近9200千米，途中经过一次空中加油，飞抵利比亚并投下45枚“联合直接攻击弹药”，摧毁了坚固的军用飞机掩体。
B-2隐身轰炸机1997年开始服役，美军共接收21架，单价21亿美元。1999年科索沃战争期间，B-2轰炸机首次投入作战。
B-2轰炸机采用飞翼布局，没有平尾和垂尾，同时使用先进的吸波材料和特殊涂层，隐身性能优异，雷达反射截面积只有0.1平方米，具备突破敌方严密防空的能力。该机航程达8045千米，空中加油1次可打击全球任何地点；载弹量超过22吨，携载的武器包括“联合直接攻击弹药”、“联合防区外武器”等。B-2轰炸机的缺陷是隐身涂层对温度和湿度非常敏感，每次完成任务后机身都需维护保养，而且需要恒温和恒湿的机库。这种苛刻的维护要求，使B-2轰炸机只能部署在本土。
美国B-1B轰炸机
B-1B轰炸机主要执行了对利比亚防空系统、指挥控制中心等重要目标的摧毁任务。该机是一种多用途战略轰炸机，1985年6月开始交付，美国空军现有93架。
B-1B采用翼身融合布局、变后掠翼设计和涡扇发动机，拥有较大的航程、较高的低空飞行速度和生存力。该机可在不加油的情况下进行洲际飞行作战，携带大量弹药突破敌防御系统。B-1B机翼不后掠时，可缩短起飞距离，在基地受到攻击时飞机可迅速撤离；当机翼全后掠时，主要用作超音速飞行和高亚音速低空突防飞行。飞机外形的隐身设计与雷达吸波材料的使用，使B-1B轰炸机的雷达发射截面仅为B-52轰炸机的1％。
攻击机
美国A-10A“雷电Ⅱ”攻击机
利比亚军事行动中，A-10A“雷电Ⅱ”攻击机主要用于打击政府军运动目标，并实施近距空中支援。
该机是美空军第一种专门用于为地面部队提供近距离空中支援的飞机。简单实用、载弹量大、续航时间长，并有较大的作战半径，主要用于攻击坦克和装甲车等地面目标。由于飞行速度较慢，易受到敌方地面防空系统火力的攻击。机载武器包括1门30毫米机炮，11个外挂点可挂载制导炸弹、综合效应弹药投放器、机炮吊舱、6枚AGM-65“小牛”空地导弹、4枚AIM-9“响尾蛇”空空导弹以及干扰吊舱。在高度1500米时的巡航速度为623千米／小时，在海平面的巡航速度为555千米／小时。大型气泡式座舱盖使飞行员具备全向视野，座舱有钛合金装甲防护，能够防御23毫米口径炮弹的攻击。
美国AC-130U“鬼怪”攻击机
AC-130U攻击机主要用于对利比亚政府军人员和车辆实施低空攻击，以及近距空中支援。
该机在C-130H运输机机身侧面加装对地攻击机炮和配套航空电子设备发展而成，1995年开始服役。机长29.78米，翼展40.41米，机高11.73米，最大起飞重量69750千克，升限7576米，平飞速度480千米／小时，使用四台T56-A-15涡轴发动机，每台发动机最大功率为3661.39千瓦。机载武器装包括1门25毫米“加特林”机炮、1门40毫米“博福斯”式机炮和1门榴弹炮。机组成员共13人，包括正副驾驶员、机械师、领航员各一人以及作战管理中心的7名操作员和位于机身后部的两名观察员。操作员通过计算机监视目标和修正弹道，观察员通过圆形机窗观察战况。
武装直升机
英国“阿帕奇”武装直升机
利比亚军事行动中，武装直升机主要用于对军事目标的近距打击。AH-64“阿帕奇”是当今世界上火力和综合作战能力最强的武装直升机，由美国休斯公司于20世纪70年代研制，1984年1月开始交付美军使用。
英军采购、部署的“阿帕奇”是AH-64G／D型，长14.68米，高4.95米，旋翼直径14.63米；悬停高度3206米(无地效)，最大速度378千米／小时，最大巡航速度265千米／小时；最大起飞重量10.1吨，最大航程467千米，最大续航时间3.15小时。该机配备30毫米链式机炮，载弹1200发，另载16枚激光或毫米波雷达制导“海尔法”反坦克导弹，4枚空空导弹或76枚70毫米火箭弹。
法国“虎”式武装直升机
“虎”式武装直升机由法、德两国在20世纪70年代末研制，是一种单旋翼带尾桨双发反坦克／火力支援武装直升机，2001年开始服役。
“虎”式武装直升机长14米，高4.32米，旋翼直径13米；最大起飞重量6吨，最大速度324千米／小时，最大巡航速度260-280千米／小时，悬停高度3500米(无地效)；航程800千米，续航时间2小时50分。该机配备1门30毫米航炮(备弹450发)，可挂载8枚“霍特Ⅱ”和2枚“毒刺”导弹；或8枚“霍特Ⅱ”和4枚“阿塔 姆”空空导弹等。
无人机
美国“全球鹰”Block30型无人侦察机
美空军最新批次“全球鹰”在对利比亚军事行动初期即被派往利比亚战场，执行高空长航时战略侦察任务。
“全球鹰”Block30型无人侦察机是美空军“全球鹰”无人机系列当前的最新型号，首架于2009年11月24日交付。该机与情报处理、开发和分发系统协同工作，可为作战指挥官提供近实时情报。该机长13.4米，翼展35.5米，实用升限20000米，配装一台涡扇发动机，最大飞行速度635千米／小时，最大续航时间42小时，最大航程26000千米。“全球鹰”Block30装备有“增强型综，合式传感器设备”(EISS，包括光电／红外和合成孔径雷达)，能全天时、全天候搜集图像情报，对200千米范围的静止目标生成分辨率高达0.3米的图像；新增加的“合成孔径雷达一动目标指示”传感器组件使该机首次具备了动目标指示功能。该机还装备信号情报收集载荷，具备全面的信号情报侦察能力。
“全球鹰”将用于替换计划在2016财年退役的U-2高空战略侦察机。
意大利MQ-9“死神”无人机
意大利从美国采购的MQ-9“死神”无人机2011年7月份刚刚具备初始作战能力，8月即被派往利比亚执行情报、监视、侦察任务。
MQ-9“死神”无人机在MQ-1“捕食者”基础上研制，翼展约20米；可携带重约1360千克的武器，最大飞行速度460千米／小时，可持续备战飞行15小时；空载时巡航飞行高度达15000米，满载时巡航飞行高度达9000米。可装备合成孔径雷达、红外热成像仪和激光指示器等多种传感器。“死神”无人机主要机载武器包括2枚GBU-12激光制导炸弹和4枚AGM-114“海尔法”空地导弹。此外，可携带227千克的“联合直接攻击弹药”和113.5千克的“小直径炸弹”。
意大利先后向美国购买了6架MQ-9“死神”无人机，目前已经交付2架。意大利国防部计划仅利用该型无人机执行情报监视和侦察任务，不承担攻击任务。但根据采办计划，其中至少有2架MQ-9将采用标准挂载模式，可挂载GBU-12激光制导炸弹和GBU-38“联合直接攻击弹药”。
法国“雪鹗”中空长航时无人机
利比亚军事行动中，“雪鹗”无人机被从阿富汗战场撤回，直接派遣到位于意大利西西里岛的西格内拉空军基地，并于8月24日从该基地起飞首次执行对利比亚的侦察监视任务，时间长达18小时。
“雪鹗”中空长航时无人机是以色列“苍鹭TP”无人机的衍生型，飞行高度14500米，续航时间36小时。该机2006年9月首飞，配备有自动起降系统、光电／红外传感器旋塔、激光指示器、合成孔径雷达(具备动目标指示功能)和1套卫星数据链；未来可能换装电子情报收集分析设备或海上搜索雷达，担负海上巡逻任务。2008年，法国军方采购了1套“雪鹗”系统(包括1个地面站和3架无人机)，并于2009年2月将其部署到阿富汗。2009年秋，法国又追加定购了第四架“雪鹗”无人机。
美国“扫描鹰”无人机
“扫描鹰”无人机搭载于美国“马汉”号驱逐舰上，执行了情报、监视与侦察任务，为作战指挥官提供了实时的高精度图像。部署在“马汉”号驱逐舰上的“扫描鹰”分遣队任务指挥官评价说，“该无人机取得了出乎意料的侦察效果，能发现其他人看不到的目标。”
“扫描鹰”是波音公司与英斯图公司合作研制的低成本、长航时无人机系统。“扫描鹰”无人机长1.2米，翼展3米，携带有光电与红外照相机，能跟踪静止与移动目标，飞行高度约4900米，续航时间超过24小时。“扫描鹰”可通过低空侦察为指挥官提供实时、清晰的战场图像，较小的体积和安静型发动机的使用，使其即使低空飞行也很难被敌方发现。“扫描鹰”通过一个楔形气压弹射器自主发射，完成任务后由“天钩”系统回收，使“扫描鹰”可摆脱跑道的限制，能在崎岖的山地或舰船上部署。目前，美海军将“扫描鹰”部署在多种舰船上使用，包括驱逐舰、两栖舰等。
美国“火力侦察兵”无人机
利比亚军事行动中，2架MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机部署在“哈利伯顿”号护卫舰上，为北约部队的空袭任务提供情报、监视与侦察支援。
MQ-8B“火力侦察兵”无人机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的一种垂直起降无人机，主要执行情报、监视与侦察任务，为作战指挥官提供实时的战场信息。
MQ-SB基于施韦策公司四桨叶民用有人直升机改型而成，与三桨叶“火力侦察兵”无人机相比，续航及载荷能力都有更大的提高，加装了光电／红外传感器、合成孔径雷达以及激光测距仪，可以携载“海尔法”导弹、70毫米“海德拉”火箭弹等。“火力侦察兵”行动适应性强，可在狭窄的场地和舰船上垂直起降，能全自主飞行，具有良好的超低空和贴地飞行能力。噪声小，空中行动很难被察觉，可以全天候深入纵深和危险地区上空执行任务。
美国“捕食者”无人机
为配合利比亚军事行动，美军向利比亚部署了武装型MQ-1“捕食者”无人机。在4月-8月美军飞机实施的1210次攻击中，有101次由“捕食者”无人机承担。至战争结束，“捕食者”实施攻击任务的次数达到145次。
“捕食者”系列无人机由美国通用原子公司1994年开始研制。最初用于前线侦察监视，2001年经过加强机翼和加装外挂点后，可挂载“海尔法”导弹、230千克的“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹和230千克的“联合直接攻击弹药”。“捕食者”系列无人机共发展出MQ-1“捕食者-A”、MQ-9“捕食者B”(美军命名为“死神”)和“捕食者C”(美军命名为“复仇者”)3种主要型号。MQ-1由侦察型RQ-1无人机加装武器后改进而来，机长约8米，翼展约15米(后期改进的MQ-1B型翼展约17米)；动力为1台4缸活塞发动机，巡航速度为135-215千米／小时；MQ-1翼下仅2个挂架，载弹量较小，仅能挂载2枚“海尔法”导弹或4枚“毒刺”导弹。
预警机
美国E-3“望楼”预警机
利比亚军事行动中，美国E-3、英国E-3D和法国E-3F等各型预警机，对利比亚空域进行了全面监视。该型机还为北约战机传递攻击命令提供了关键链路，确保攻击指令在数分钟内传达至作战飞机。
E-3“望楼”预警机基于波音707-320B飞机改装而成，配备机载预警与控制系统，能全天候提供监视、指挥与控制能力。首架E-3于1977年服役，除美国空军外，还于1991年分别装备英国和法国。E-3长46.61米，高12.73米，翼展44.42米；最大平飞速度853千米／小时，最大起飞重量150820千克，续航时间大于11个小时(无空中加油)。机载设备主 要包括AN／APY-1／2雷达、CC-2E中央计算机、AN／APX-103敌我识别应答器、AN／ASN-119惯导系统、TADIL-J数据链以及高频、甚高频、特高频通信设备等。该机对低空、超低空目标探测距离可达300-400千米，对中、高空目标的探测距离达500～600千米。
美国E-2C“鹰眼”预警机
E-2C“鹰眼”预警机是诺斯罗普，格鲁曼飞机公司为美海军设计的舰载战术空中预警飞机，在海军航母编队中担负空中预警和指挥任务，1973年开始服役。除装备美国海军外，还出售给法国、日本、以色列等国。
E-2C机长17.54米，翼展24.56米，高5.58米；最大飞行速度630千米／小时，巡航速度474千米／小时；作战半径1500千米，滞空时间大干6小时(不空中加油)。该机可探测648千米外的轰炸机、480千米外的战斗机和258千米外的巡航导弹；能监视2400万立方千米空域和39万平方千米的海面；能同时探测、跟踪300个目标，同时指挥引导30架战斗机执行空中拦截任务，且具有较强的抗干扰能力。
侦察机
美国RC-135V／W“联合铆钉”电子侦察机
利比亚军事行动中，美军RC-135电子侦察机、EC-130通信电子战飞机以及其他电子侦察机，获取了利比亚“萨姆-2”、“萨姆-3”、“萨姆-9”等固定式防空导弹系统的大量信息，为美英发射“战斧”巡航导弹等摧毁上述目标奠定了基础。
“联合铆钉”可探测、识别和定位战场上的各种电子信号。该机最大飞行速度933千米／小时，续航能力11小时，空中加油后可延长到20小时；有效作用范围240千米，机载电子情报系统可收集预警和制导雷达的频率等技术参数，并对其进行定位，测量精度高；机载通信情报系统可侦察到音频、话频、电传、电报等信号；所侦测到的电子信号自动录音，并通过压缩通信传给地面站或返回基地进行处理。
美国E-8C“联合监视与目标攻击雷达系统”飞机
利比亚军事行动中，美国使用E-8C飞机监视与侦察利比亚政府军地面目标，为军事打击提供目标信息。
该机可有效监视、搜索、跟踪、定位、识别固定目标和移动目标，具有以下特点：①实用升限高(10688～12802米)，留空时间长(不加油达11小时，经空中加油后则可达20小时)；②作用距离远、覆盖范围大(探测半径可达250千米，覆盖区域超过100万平方千米)；③数据处理、传输能力强。机载AN／APY-3雷达以及多种通信设备可使同一战区的部队几乎在同一时刻获得同一幅大范围的战场态势图，大大提高三军协同作战能力和美国防部的实时指挥能力。通过“监视和控制数据链”；可将雷达图像近实时(延迟5～10分钟)发送到陆军指挥员用的车载地面站；通过“联合战术信息分发系统”将图像信息送到E-3预警机；通过“改进的数据调制解调器”数据链将目标信息传送给美军作战飞机。
美国EP-3E“白羊座”电子侦察机
EP-3E电子情报侦察飞机是由美国洛克希德·马丁公司在P-3反潜巡逻机基础上改进的，用于取代洛克希德EC-121“星座”电子情报侦察机。EP-3E电子侦察机是美国海军唯一的一种陆基信号情报侦察机，用于探测和识别电子信号情报和通信信号情报。
EP-3机长35.57米，机高10.27米，展翼30.36米；最大起飞重量64吨，最大飞行速度780千米／小时。该机能完成多种侦察监视任务，主要任务为电子监听，通常在对手国家的领空之外飞行，收集对手国土上各种无线电设备发出的电子信号，如广播、无线电台、电报、对讲机、手机等。
英国“猎迷”反潜巡逻飞机
“猎迷”反潜巡逻机是英国航宇公司在“彗星”4C民航机基础上改装的，设计要求是能装载多种反潜设备，以高速高空飞抵搜索海域，然后低空巡逻，最后迅速返回基地。“猎迷”于1967年首飞、1969年服役，已发展MR1、MR2和MR4等多个改进型号，不仅可用于反潜作战，还具备海上监控和反舰作战能力。英国皇家空军甚至将“猎迷”的改进型当做电子侦察机使用。
“猎迷”机长38.6米，翼展35米，高9.8米；最大起飞重量87吨，最大飞行速度926千米／小时，最大续航时间15小时(一次空中加油19小时)。该机机翼下设计有4个硬挂点并拥有内置弹仓，不仅可搭载Mk-46型鱼雷、水雷和声呐执行反潜和航空布雷任务，还可挂装AGM-84“鱼叉”空舰导弹和AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹。
英国“哨兵”机载防区外雷达飞机
利比亚军事行动中，英国“哨兵”机载防区外雷达飞机(ASTOR)主要执行对地面目标的侦察监视任务。该机与E-3D预警机和“猎迷”R1等型飞机组成了英国“三位一体”的侦察监视预警网络。
该机以加拿大制造的庞巴迪“全球快递”飞机为载机平台，机长30米，翼展28.3米，机高7.57米；最大飞行速度0.89马赫，航程12000千米。机载雷达是双模合成孔径／地面移动目标指示雷达，可全天候监视地面静止或移动目标，可从12000米高空对160千米处的目标进行成像探测。机载窄带数据链系统(NDLS)，可以把获取的情报信息近实时地向地面站以及其他军用系统传输。ASTOR还具有很强的抗干扰能力，并可与美国E-8C“联合监视目标攻击雷达系统”实现互操作，使得美英两国军队可以实时地共享任务关键情报和侦察信息，便于两军实施联合作战。
法国C-160G信号情报飞机
C-160G“加布里埃尔”信号情报飞机是法国研制的第二代信号情报飞机，采用C-160军用运输机作为平台。该机于20世纪80年代末开始在法国空军服役，参加了海湾战争和科索沃战争。该机翼展40米，高11.65米，最大起飞重量51000千克，最大载重17000千克，最大平飞速度513千米／小时，实用升限8535米，转场航程8858千米，最大载重航程1852千米。
该机机载侦察装备主要包括对雷达辐射源进行探测、分析、识别和定位的电子情报侦察分系统，以及对无线电通信站进行探测、截获、分类、侦听、分析和定位的通信情报分系统。
电子对抗飞机
美国EA-18G“咆哮者”电子战飞机
美军的EA-18G利用干扰吊舱、电子攻击设备对利比亚防空导弹雷达实施了电子压制，为多国部队提供电子战支援，有效保证了多国部队空袭行动的顺利进行。
EA-18G系波音公司在F／A-18E／F“超级大黄蜂”战斗攻击机基础上研制而成，2010年开始服役。该机不仅拥有新一代电子对抗设备，而且保留了F／A-18E／F全部武器系统和优异的机动性能，无需战斗机护航，可单独执行任务。飞行速度快，可执行随队干扰任务。EA- 18G最大飞行速度1900千米／小时，作战半径722千米；拥有强大的电子攻击能力，可高效地执行对防空雷达系统的压制任务；具有精确的电子攻击能力，可以精确测定目标位置，针对特定威胁发射窄带射频进行干扰；在1万米高空探测距离可达400千米，能携带F／A-18F的所有机载武器。
美国EC-130H“罗盘呼叫”通信电子战飞机
EC-130H是美空军专门用于C31对抗的大功率远程电子干扰飞机。该机机长29.79米，高11.66米，翼展40.41米；动力装置为4台T56-A-15涡轮螺旋桨发动机，最大飞行速度583千米／小时，转场航程7560千米。该机利用安装在尾翼后缘的庞大天线阵发射大功率干扰信号，压制敌指挥控制系统和导航设备及无线电通信；机头、机背上部、机翼和机腹安装有收集电子信号的测向天线；还装有红外探测系统、雷达告警系统、红外对抗系统、干扰物投放系统以及电子对抗系统等。
该机的主要特点是：①干扰距离远，可在目标区120千米以外对通信设备进行干扰，既能达到干扰目的，又可保证本机安全；②干扰频率宽、功率大，可在监测敌方通信信号的同时，对敌方的无线电指挥通信和导航设备进行压制干扰。
美国EC-130J“突击队员独奏Ⅲ”心理战飞机
利比亚军事行动中，美国利用EC130J心理战飞机向利比亚政府军进行广播，瓦解其抵抗意志。
EC-130心理战飞机主要通过广播、电视手段实施心理战宣传。机上装有高性能广播发射系统，可用标准的调幅、调频、高频模式进行广播，并采用国际标准信号播放彩色电视节目。该机采用C-130运输机机体，乘员10名(包括5名通信系统操作员)，装备美军第193特种作战中队等部队。机载设备主要包括：AN／ARC-186(V)甚高频无线电收发机、AN／ARC-190(V)高频机载通信系统、AN／WCS-3(V)特高频卫星通信终端等通信设备，450KHz-2MHz调幅无线电广播系统、1.999-29.999MHz高频无线电广播系统、30MHz-1GHz调频窄带电视／无线电广播系统等广播电视转播设备，以及多种红外、雷达告警设备。
加油机
美国KC-135空中加油机
在利比亚军事行动中，美国使用KC-135和KC-130等加油机，为多国部队执行空中任务的各型飞机提供空中加油。
KC-135空中加油机是美国波音公司在C-135军用运输机基础上发展的一种大型空中加油机，1956年首飞，1957年正式装备部队。该机最初设计为美国空军的远程战略轰炸机进行空中加油，后来也可为美国空军、海军、海军陆战队的各型战机进行空中加油。KC-135加油机机长40.8米，翼展39.2米，高度11.5米；最大起飞重量145吨，最大飞行速度为993千米／小时(飞行高度9100米)。采用伸缩套管式(硬管式)加油方式，输油率很高，空中加油3000升／分钟；燃油装在机翼整体油箱和机身地板下的油箱内。为延长服役寿命，提高战术技术性能，美空军不断改进KC-135空中加油机，分别为KC-135E(配备JT3D发动机)和KC-135R／T(配备CFM－56发动机)。
美国KC－130加油机
KC-130加油机是美国洛克希德·马丁公司在C-130运输机基础上为美海军陆战队研制的空中加油机，于1962年服役。作为一种多用途、多任务战术加油／运输机，KC-130承担多种任务：为固定翼和旋转翼机空中加油；在地面快速为飞机和车辆加油；空降或空运人员、物资，战术救护；搜索与救援等。
KC-130机长22.16米，翼展40.39米，机高11.68米；最大起飞重量79吨，最大飞行速度671千米／小时。采用软管-浮锚式加油系统，优点是可同时给几架战机加油，缺点是对大气乱流相当敏感，衔接时比较困难，对飞行员的操作技术要求高；其次是输油速度慢，给大型军机加油时需要较长的作业时间。
精确制导弹药
巡航导弹
美国“战斧”对陆攻击巡航导弹
多国部队共发射228枚“战斧”巡航导弹，主要打击利比亚的防空阵地和指挥通信系统。
“战斧”是一种全天候的远程对陆攻击巡航导弹。美海军现役驱逐舰上装载的“战斧”有Block 3型和Block 4型。其中，Block 3型配备常规战斗部时射程1600千米，巡航速度880千米／小时，命中精度6-10米。Block 4型又称为“战术战斧”，是“战斧”巡航导弹的最新型号，其射程、速度与Block 3型相同，但命中精度提高到3-6米，同时采用双向卫星通信系统，能够在飞行中重新调整打击任务，并能够提供目标区毁伤情况，增强了作战灵活性。
空地导弹
英国“风暴阴影”空对地导弹
利比亚军事行动开始后，英国“狂风”战斗机从本土起飞，远程奔袭4800千米，发射“风暴阴影”巡航导弹对利比亚多个地面目标进行打击。
“风暴阴影”是英国在法国“阿巴斯”防区外空地导弹基础上发展的一种先进空对地导弹，弹长约5.1米，重1.3吨，最大射程300千米；气动外形布局和舱段结构均与“阿巴斯”类似。2002年开始服役，主要装备英国空军“狂风”、“台风”战斗机以及“鹞”式攻击机。
该弹可在大部分气象及作战条件下使用，具有全天候攻击能力和一定的隐身特性；装有一体化的地形匹配导航系统和惯性／全球定位系统，以及可自动进行目标识别的红外成像末制导寻的头，具有“发射后不管”能力；导弹可按事先编好的程序飞行，从低空逼近目标，避开敌方雷达探测，在最后时刻突然跃升，从低空爬升至某一最佳高度，锁定目标后俯冲攻击目标；采用具有硬目标侵彻能力的串联式弹头，可有效攻击指挥中心、地下掩体、通信中心等目标。
英国“硫磺石”反坦克导弹
利比亚军事行动中，英国空军“狂风”GR4战斗机发射“硫磺石”导弹，摧毁了利比亚政府军的多辆装甲车。
“硫磺石”反坦克导弹是为英国空军研制的一种远程空射反坦克导弹，具备从防区外打击敌主战坦克、装甲人员输送车、自行火炮和机动防空系统等目标的能力。最初设计源于美国AGM-114“海尔法”导弹，1996年11月开始研制，2005年3月服役。该弹长1.8米，直径17.8厘米，重50千克；固体火箭发动机推进，超声速飞行，有效射程12千米。“硫磺石”反坦克导弹是一种“发射后不管”导弹。该弹由毫米波雷达导引头制导，采用串联聚能装药战斗部和触发引信，可击毁装有爆炸反应装甲的坦克和装甲车辆。为适应特定任务的需要，该弹还具有一定的可编程能力，如搜索特定区域内的目标并在无法搜索到目标时自毁等。
“硫磺石”目前主要装备“狂风”GR4战斗机，未来还将装备“台风”战 斗机以及英国计划购买的F-35C舰载战斗机等。
航空弹药
美国“宝石路”系列激光制导炸弹
利比亚军事行动中，多国部队“阵风”、“狂风”等战斗机大量使用“宝石路”系列激光制导炸弹，打击了利比亚政府军重要军事目标。
“宝石路”系列激光制导炸弹是美国在Mk 80系列标准炸弹上加装激光制导系统和弹翼后研制出的一类低成本制导武器，用于精确攻击各种地面和水面目标。该系列炸弹使用通用的激光制导系统，只是气动力面(舵和弹翼)不同，以适应特定尺寸炸弹的需要。“宝石路”系列激光制导炸弹1965年开始研制，至今已经发展了四代，即“宝石路I”(用于中高空、近距攻击)、“宝石路Ⅱ”(用于中低空、近中距攻击)、“宝石路Ⅲ”(用于低空、远距、防区外攻击)和“宝石路Ⅳ”(作为小直径炸弹实施近距攻击)。美军目前装备的“宝石路”激光制导炸弹主要有Ⅱ、Ⅲ系列共8种型号。
海军装备
航空母舰
法国“戴高乐”号航空母舰
利比亚军事打击行动中，法国“戴高乐”号航母搭载26架舰载机，包括8架“阵风”战斗机、6架“超级军旗”战斗机、2架E-2C“鹰眼”预警机和10架直升机，执行了禁飞区巡逻、海上武器禁运、打击地面目标、侦察等任务。
“戴高乐”号2001年服役，是法国唯一的核动力航母，也是当今世界上美军之外的唯一现役核动力航母。该舰属于中型航母，舰长262米，宽65米，高75米；飞行甲板面积12000平方米，标准排水量36600吨，满载排水量40600吨；装有2座核反应堆，2台蒸汽轮机，总功率61兆瓦，双轴推进，最大航速28节，自持力45天；可搭载35～40架作战飞机，装备4座八联装“紫菀-15”舰空导弹发射系统和2座六联装“西北风”近程舰空导弹发射系统；人员编制1950人；能连续7昼夜以每天出动上百架次飞行的频度持续作战。
意大利“加里波第”号航空母舰
利比亚军事行动中，“加里波第”号轻型航空母舰利用搭载的AV-8B攻击机执行了禁飞区巡逻和对地打击任务。该航母是意大利唯一的航空母舰，1987年服役，主要任务是：在护卫、搜索和攻击作战中执行反潜任务；直接或间接地保卫作战舰队或商船队；使用远程反舰导弹或舰载机攻击敌水面舰艇，或以防空武器和舰载机进行对空作战；指挥和控制整个作战群；平时显示力量和参加抢险救灾。
“加里波第”号长180米，宽23.8米，吃水6.7米，标准排水量10100吨，满载排水量13370吨；动力装置为4台LM-2500燃汽轮机，总功率8万马力，双轴双桨推进，最高航速30节，续航力为7000海里(20节)；装备有2座MK29八联装对空导弹发射装置、3套双管40毫米“达多”近程防空系统以及2座三联装324毫米口径鱼雷发射管；舰载机为8架AV-8B攻击机和8架“海王”直升机；在特殊情况下，也可搭载16架AV-8B或18架“海王”。全舰编制825人。
两栖战舰艇
美国“惠特尼山”号两栖指挥舰
利比亚军事行动中，多国部队在“惠特尼山”号指挥舰上成立联合特遣部队司令部，通过设立的各国部队联络官，对多国部队的战区作战进行协调。
“惠特尼山”号1971年服役，属于美海军“蓝岭”级两栖指挥舰，主要任务是指挥各种登陆舰艇进行登陆作战，目前是美海军第六舰队旗舰。舰上配备先进的“联合海军指挥信息系统”，有多台超级计算机、数百台终端与导航、预警、通信及“全球定位系统”等军用卫星相连，构成完善的电子信息分析、处理系统，可同时对来自地面、海上、空中、水下的各种情报信息进行实时综合处理。该舰舰员编制842人，可运送700名海军陆战队队员。
美国“奇尔沙治”号两栖攻击舰
“奇尔沙治”号在利比亚军事行动中主要利用舰载AV-8B攻击机执行对地打击任务。美军一架F-15E战斗机坠毁后，该舰出动MV-22倾转旋翼机、CH-53E重型突击运输直升机和AV-8B攻击机各2架，仅用90分钟就将坠机飞行员从240千米外救回。
“奇尔沙治”号1993年服役，属于美国海军“黄蜂”级两栖攻击舰，主要任务是支援登陆作战和执行制海任务。舰上装备有各种雷达、火控、电子战系统，具备较强的指挥、控制和通信能力，必要时可作为登陆战的旗舰使用。
该舰长257.3米，宽42.7米，吃水8.1米，满载排水量40532吨；最大航速22节，续航力17600千米(18节)；装有2座八联装对空导弹发射装置、3套六管20毫米“密集阵”近程防空系统；可搭载AV-SB攻击机，CH-46、CH-53、UH-1N和AH-lW直升机，以及MV-22倾转旋翼机，搭载数量与种类由所执行的作战任务决定；可搭载12艘LCM6登陆艇，或3艘气垫登陆艇以及4艘大型人员登陆艇。舰员编制1077人，可运送2074名海军陆战队队员。
英国“海洋”号两栖攻击舰
利比亚军事行动中，英国“海洋”号两栖攻击舰利用舰载“阿帕奇”武装直升机，与法国“雷电”号两栖攻击舰搭载的“虎”式和“小羚羊”武装直升机，共同对利比亚政府军皮卡车、雷达站、火箭炮阵地和军事通信设施等目标进行了近距精确打击。
“海洋”号1998年9月服役，是英国海军最新的两栖攻击舰，主要作用是搭载、支援和使用1个直升机中队。该舰以英国“无敌”级轻型航母为基础设计，满载排水量21750吨，舰员编制250人；飞行甲板可装载12架直升机，必要时可渡运“海鹞”攻击机；可安置6艘登陆艇，搭载830名海军陆战队员及其装备；舰上有4座双联装20毫米炮和3座“密集阵”近程武器系统，没有导弹发射装置。该舰功能比较齐全，但由于航速较低(19节)，难以伴随编队航行。
驱逐舰
美国“阿利·伯克”级驱逐舰
利比亚军事行动中，美国海军“阿利·伯克”级驱逐舰“巴里”号和“斯托特”号向利比亚发射了多枚“战斧”巡航导弹，打击了防空导弹、预警雷达、指挥控制中心等多处防空目标。“巴里”号还通过舰载侦察设备实施对空和对海侦察，为作战飞机提供战场态势感知。在其协助下，美国P-3C反潜巡逻机首次发射“小牛”反舰导弹打击了利比亚政府军的1艘巡逻艇，使其严重受损搁浅。
该级舰满载排水量8400～9000吨，航速32节以上；舰上配备有对空对海搜索雷达、火控系统、声纳、卫星通信、电子对抗系统等设备；装备有“宙斯盾”作战系统和MK41导弹垂直发射系统，舰载武器包括对地攻击型“战斧”巡航导弹、“鱼叉”反舰导弹、“标准-2”中程舰空导弹、“阿斯洛克”反潜导弹、127毫米高平两用炮、“密集阵”近程武器系统、三联装鱼雷发射管等，具有完备的攻防作战能力；舰上可搭载1架SH-60B直升机 或2架轻型直升机。
法国“地平线”级驱逐舰
法国“地平线”级驱逐舰“福尔班”号在此次利比亚军事行动中首次实战部署，在地中海执行空中管制和海上封锁任务。
“地平线”级驱逐舰由法国和意大利联合研制，是一型集防空、反舰、反潜于一身的多用途驱逐舰。法国目前装备两艘该型驱逐舰，首舰“福尔班”号(舷号D620)和二号舰“舍瓦利亚·保罗”号(舷号D621)分别于2008年和2009年服役。
该舰长152.9米，宽20.3米，标准排水量5700吨，满载排水量7050吨，航速31节，舰员编制195人。舰上装备有“席尔瓦”A50型垂直发射装置，共计48个发射单元，能够发射“紫菀15”和“紫菀30”防空导弹；装备2座四联装反舰导弹发射装置，能够发射MM40 Block3“飞鱼”反舰导弹；装备2座固定式324毫米鱼雷发射管，能够发射MU90型鱼雷。此外，舰上还能搭载1架NH90直升机。
潜艇
美国“佛罗里达”号巡航导弹核潜艇
利比亚军事行动，美海军“佛罗里达”号巡航导弹核潜艇首次投入实战使用，多次发射“战斧”巡航导弹，打击和摧毁了利比亚政府军的多处防空设施，为多国部队在利比亚建立“禁飞区”扫清了障碍。
“佛罗里达”号2006年服役，是美军在“俄亥俄”级战略导弹核潜艇基础上改装的4艘常规巡航导弹核潜艇之一。经过改装，艇上原有的22个“三叉戟”潜射弹道导弹发射管被巡航导弹发射系统取代，以发射“战斧”巡航导弹。
“佛罗里达”号艇长170.7米，宽12.8米，水下排水量18750吨，航速20节以上，艇员编制159人，最多可携带154枚“战斧”巡航导弹，同时还可运送66名突击队员，具有强大的远程精确打击能力。
美国“洛杉矶”级攻击型核潜艇
利比亚军事行动中，美国从部署在地中海的“洛杉矶”级攻击型核潜艇“普罗维登斯”号和“斯克兰顿”号上发射了大量“战斧”巡航导弹。
“洛杉矶”级攻击型核潜艇是美海军建造数量最多的一级核潜艇，共计建造62艘。该级核潜艇采用单壳体结构，水滴线型，艇体呈圆柱形；潜艇长110.3米，宽10.1米，高9.9米，水面排水量6082吨，水下排水量6927吨；装一次核燃料可使用15年，续航力为185.3万千米；水下最大航速59千米／小时，下潜深度达450米；艇员编制133名。
“洛杉矶”级核潜艇装有4具533毫米鱼雷发射管，可发射MK48型线导鱼雷、“战斧”巡航导弹以及“鱼叉”反舰导弹。从“普罗维登斯”号以后，该级艇开始装备12具“战斧”导弹垂直发射筒，从而使武器装载量达到38枚。该级艇还装备有MK67自航水雷和MK60“捕手”反潜自导水雷。
英国“特拉法尔加”级攻击型核潜艇
利比亚军事行动中，英国“特拉法尔加”级攻击型核潜艇“凯旋”号是唯一一艘发射“战斧”巡航导弹的非美国舰艇。“特拉法尔加”级是英国海军第三代攻击型核潜艇，共建造7艘，目前有6艘在役。首艇“特拉法尔加”号1983年服役，2009年12月退役。最后一艘“凯旋”号于1991年10月服役。
该级核潜艇长85.4米，宽9.8米，吃水9.5米；水面排水量4815吨，水下排水量5290吨，艇员编制130人；水下最大航速59千米／小时；艇上装有5具533毫米鱼雷发射管，配备的武器包括“旗鱼”线导重型鱼雷和“战斧”巡航导弹，需要时也可携带水雷。“特拉法尔加”级的艇身经过加固，可冲破冰层浮出水面；艇身装有消身瓦，使其不易被敌方主动声纳探测。该级艇未来将逐步被新一代“机敏”级攻击型核潜艇取代，2022年该级艇将全部退役。
战斗机
美国F-15E战斗轰炸机
军事行动伊始，美国F-15E即参与了对利比亚的防空系统等目标的打击。2011年3月21日，1架F-15E在利比亚坠毁，2名飞行员获救。
F-15E是以F-15战斗机为基础，改进发展而成的以对地攻击为主要任务的双座战斗轰炸机。该机既保持了F-15战斗机原有的制空能力，又加大了纵深打击能力，美国空军现装备221架。F-15E自1988年开始服役，先后参加了海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争。
F-15E机长19.43米，翼展13米，空重14.3吨，载弹量10吨，最大速度2.5马赫，实用升限18200米。该机主要用于攻击敌后方目标，也可用于空中支援和空中作战。可使用美军供战术战斗机挂载的所有精确制导弹药，包括AIM-120“先进中距空空导弹”、AIM-9“响尾蛇”空空导弹、AIM-7“麻雀”空空导弹、AGM-65“小牛”空地导弹，以及激光制导炸弹等。
美国F-16战斗机
F-16战斗机是联军参加利比亚行动数量最多的作战飞机，包括美国在内的6个国家共48架F-16参战。除美国外，意大利派出4架，丹麦6架，比利时6架，挪威6架，阿拉伯联合酋长国6架。
F-16战斗机于20世纪70年代开始研制，是世界上生产量最大(超过4400架)和装备国家最多(约26国)的第四代战斗机。该机长约15米，翼展9.96米，11个外挂点，载弹量约7.7吨，最大速度2马赫，实用升限18000米。
F-16自1980年开始实施多国分阶段改进计划(MSIP)，不断换装新的机载系统。从25批次生产的F-16飞机起，开始进行MSIP第二阶段改进，其中包括改进座舱、机体、核心航空电子设备和换装作用距离增大的APG-68雷达，改进后的飞机命名为F-16C／D。50／52批次F-16飞机进行了MSIP第三阶段改进，采用了最新座舱控制和显示技术，使该机具备使用AIM-120“先进中距空空导弹”攻击多目标的能力。目前美军装备的最新批次为50／52(60批次售予阿联酋，美军未装备)。最新批次可使用美军供战术战斗机挂载的所有精确制导弹药。
英国“狂风”GR4战斗轰炸机
从英国诺福克Marham基地起飞的“狂风”战斗机执行了对的黎波里周围目标的轰炸任务。英国还派出4架“狂风”战斗机部署在意大利南部Gioia del Colle基地。
“狂风”战斗机是英国、德国和意大利于20世纪70年代联合研制的可变后掠翼中型多用途战斗机，共发展出“遮断／打击”(IDS)、“防空”(ADV)和“电子战／侦察”(ECR)等3种派生型号。IDS型主要装备三国的空军和德国海军，是“狂风”的基本型，兼有空战能力。英国空军装备的IDS型编号为“狂风”GR1，中期交付的是经改进的飞机，编号为“狂风”GR4，主要改装了更先进的电子设备。“狂风”GR4为双座、双发、全天候中型战斗轰炸机，1997年装备部队。该机机长16.7米，高5.95米，翼展13.9米，最大载弹量9000千克，设有7个外挂架，最大飞行速度2.2马赫。除可使用“宝石路”系列激光制导炸弹、“高速反辐射导弹”和“空射反辐射导弹”(ALARM)外，还可使用“风暴阴影”巡航导弹和“硫磺石”反坦克导弹等新型精确制导弹药。
英国“台风”战斗机
此次利比亚军事行动中，“台风”战斗机部署在意大利南部的Gioia del Colle空军基地，主要执行禁飞区巡逻任务。4月13日，1架“台风”战斗机使用增强型“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹击毁了2辆政府军坦克，这是该型战斗机在利比亚军事行动中首次执行对陆攻击任务。
“台风”战斗机是英、德、意、西四国于20世纪80年代中期开始研制的战斗机，属于“三代半”战斗机。“台风”长15.96米，高5.28米，翼展10.95米，最大起飞重量21吨，最大飞行速度2马赫，最大作战半径1800千米。机身、机翼下共有13个外挂架，最大外挂重量8000千克，具备短距起降能力，起飞／着陆距离为300米。2006年开始装备英国空军。该机主要执行防空和空中拦截任务，并具备一定的对地攻击能力。装备有AMRAAM和ASRAAM空空导弹，“硫磺石”反坦克导弹、“风暴阴影”空地导弹，以及“宝石路Ⅱ”和增强型“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹。
法国“阵风”战斗机
3月19日，法国空军“阵风”战斗机向利比亚政府军在班加西周边地区的地面军事目标开火，标志着多国部队军事打击利比亚拉开帷幕。利比亚军事行动中，法国动员了约100架作战飞机，其中大部分是“阵风”和“幻影”战斗机，它们是最早部署在利比亚上空执行作战任务的战机。执行此次军事打击任务的法国“戴高乐”航母上搭载了8架“阵风”M舰载战斗机。
“阵风”是法国达索飞机公司为满足法国海、空军的需要，研制和发展的双发多用途超声速战斗机，分为“阵风”C／B战斗机(用于取代空军“幻影-2000”战斗机和“美洲虎”攻击机)和“阵风”M舰载机(用于取代海军的“十字军战士”和“超级军旗”舰载作战飞机)，可全天候、全天时遂行对地攻击、空空作战及侦察任务，具有较强的态势感知和目标指示能力，总体性能介于第三、四代战斗机之间。该机长15.3米，翼展10.8米，高5.3米，最大飞行速度1.8马赫。可发射“斯卡尔普”常规远程巡航导弹和“阿斯姆”模块化制导炸弹，具有较强的对地精确打击能力；可发射“米卡”和“魔术”空空导弹，实施超视距拦截和近距格斗。
法国“幻影-2000”战斗机
3月19日，法国“幻影”2000战斗机随同“阵风”战斗机一起，率先向利比亚地面军事目标开火，在几小时内对班加西周边地区进行了4次空袭，摧毁大量利比亚政府军的坦克和装甲车，标志着多国部队军事打击利比亚的“奥德赛黎明行动”拉开帷幕。
“幻影”2000战斗机由法国达索公司制造，是一种无尾翼布局的三角翼式单发战斗机，有多种衍生型号，除法国外还有8个国家使用。
法国空军现役有49架“幻影”2000C、26架“幻影”2000B和30架“幻影”2000-5战斗机。“幻影”2000-5飞机长14.65米，高5.2米，翼展9.13米，空重7.5吨，最大起飞重量17.5吨。最大速度2.2马赫，是欧洲第一种速度突破2马赫的作战飞机。最大航程3333千米，作战半径740千米，最大过载9g。机上装备有法国最新研制的RDY多功能雷达和“米卡”中程空空导弹、“魔术”近距空空导弹，具有全方位、全高度和全天候作战能力。机载雷达能同时跟踪多个目标和引导多枚导弹进行攻击，作战性能比“幻影”2000系列的其他战斗机有较大提 高。
加拿大CF-18战斗机
21日，加拿大的CF-18战斗机抵达意大利空军基地，正式参加禁飞区任务。利比亚军事行动中，加拿大共派出6架CF-18参战，部署在意大利西西里岛空军基地。
CF-18是加拿大空军的前线多用途战斗机，是美国F-18“大黄蜂”的派生型，主要执行制空和战术支援任务。F-18飞机机长17.1米，高4.6米，翼展11.4米，最大起飞重量23.5吨。采用双发、双垂尾、带边条的后掠中单翼正常式布局，大迎角机动飞行性能较高。
CF-18最大飞行速度1.7马赫，装有20毫米口径加农炮；带有“狙击手”吊舱，用于探测和识别目标；可发射“响尾蛇”热寻的空空导弹，也可发射激光制导炸弹等。
除加拿大外，西班牙此次也派出4架F-18参与利比亚军事行动。
瑞典JAS-39“鹰狮”战斗机
瑞典派出8架“鹰狮”战斗机加入北约在利比亚的军事行动，主要执行制空和侦察任务，但未执行对地攻击任务。
“鹰狮”是瑞典萨伯公司研制的全天候多用途战斗机，可执行空战、对地攻击和侦察等多种任务，总体性能介于第三代和第四代战斗机之间。该机于1980年6月开始研制，1988年12月首飞，1993年6月服役。“鹰狮”采用三角翼鸭式气动布局，结构上广泛采用复合材料，具有很高的机动性和敏捷性，且维护简单，可在简易跑道或高速公路上起降。该机长14.1米，翼展8.4米，高4.5米；空重8500千克，最大起飞重量14000千克，最大飞行速度2马赫，作战半径800千米；配备有先进的机载电子设备，其中PS-05／A多模态脉冲多普勒雷达具有目标搜索／截获和下视能力。“鹰狮”共有7个外挂点，可挂AIM-9L“响尾蛇”、Rb47、“米卡”以及AIM-120等近中距空空导弹，AGM-65“小牛”、RB-75、“萨伯”RBS-15F等空对地／舰导弹。
轰炸机
美国B-2隐身轰炸机
利比亚军事行动伊始，美军3架B-2隐身轰炸机从本土空军基地起飞，远程奔袭近9200千米，途中经过一次空中加油，飞抵利比亚并投下45枚“联合直接攻击弹药”，摧毁了坚固的军用飞机掩体。
B-2隐身轰炸机1997年开始服役，美军共接收21架，单价21亿美元。1999年科索沃战争期间，B-2轰炸机首次投入作战。
B-2轰炸机采用飞翼布局，没有平尾和垂尾，同时使用先进的吸波材料和特殊涂层，隐身性能优异，雷达反射截面积只有0.1平方米，具备突破敌方严密防空的能力。该机航程达8045千米，空中加油1次可打击全球任何地点；载弹量超过22吨，携载的武器包括“联合直接攻击弹药”、“联合防区外武器”等。B-2轰炸机的缺陷是隐身涂层对温度和湿度非常敏感，每次完成任务后机身都需维护保养，而且需要恒温和恒湿的机库。这种苛刻的维护要求，使B-2轰炸机只能部署在本土。
美国B-1B轰炸机
B-1B轰炸机主要执行了对利比亚防空系统、指挥控制中心等重要目标的摧毁任务。该机是一种多用途战略轰炸机，1985年6月开始交付，美国空军现有93架。
B-1B采用翼身融合布局、变后掠翼设计和涡扇发动机，拥有较大的航程、较高的低空飞行速度和生存力。该机可在不加油的情况下进行洲际飞行作战，携带大量弹药突破敌防御系统。B-1B机翼不后掠时，可缩短起飞距离，在基地受到攻击时飞机可迅速撤离；当机翼全后掠时，主要用作超音速飞行和高亚音速低空突防飞行。飞机外形的隐身设计与雷达吸波材料的使用，使B-1B轰炸机的雷达发射截面仅为B-52轰炸机的1％。
攻击机
美国A-10A“雷电Ⅱ”攻击机
利比亚军事行动中，A-10A“雷电Ⅱ”攻击机主要用于打击政府军运动目标，并实施近距空中支援。
该机是美空军第一种专门用于为地面部队提供近距离空中支援的飞机。简单实用、载弹量大、续航时间长，并有较大的作战半径，主要用于攻击坦克和装甲车等地面目标。由于飞行速度较慢，易受到敌方地面防空系统火力的攻击。机载武器包括1门30毫米机炮，11个外挂点可挂载制导炸弹、综合效应弹药投放器、机炮吊舱、6枚AGM-65“小牛”空地导弹、4枚AIM-9“响尾蛇”空空导弹以及干扰吊舱。在高度1500米时的巡航速度为623千米／小时，在海平面的巡航速度为555千米／小时。大型气泡式座舱盖使飞行员具备全向视野，座舱有钛合金装甲防护，能够防御23毫米口径炮弹的攻击。
美国AC-130U“鬼怪”攻击机
AC-130U攻击机主要用于对利比亚政府军人员和车辆实施低空攻击，以及近距空中支援。
该机在C-130H运输机机身侧面加装对地攻击机炮和配套航空电子设备发展而成，1995年开始服役。机长29.78米，翼展40.41米，机高11.73米，最大起飞重量69750千克，升限7576米，平飞速度480千米／小时，使用四台T56-A-15涡轴发动机，每台发动机最大功率为3661.39千瓦。机载武器装包括1门25毫米“加特林”机炮、1门40毫米“博福斯”式机炮和1门榴弹炮。机组成员共13人，包括正副驾驶员、机械师、领航员各一人以及作战管理中心的7名操作员和位于机身后部的两名观察员。操作员通过计算机监视目标和修正弹道，观察员通过圆形机窗观察战况。
武装直升机
英国“阿帕奇”武装直升机
利比亚军事行动中，武装直升机主要用于对军事目标的近距打击。AH-64“阿帕奇”是当今世界上火力和综合作战能力最强的武装直升机，由美国休斯公司于20世纪70年代研制，1984年1月开始交付美军使用。
英军采购、部署的“阿帕奇”是AH-64G／D型，长14.68米，高4.95米，旋翼直径14.63米；悬停高度3206米(无地效)，最大速度378千米／小时，最大巡航速度265千米／小时；最大起飞重量10.1吨，最大航程467千米，最大续航时间3.15小时。该机配备30毫米链式机炮，载弹1200发，另载16枚激光或毫米波雷达制导“海尔法”反坦克导弹，4枚空空导弹或76枚70毫米火箭弹。
法国“虎”式武装直升机
“虎”式武装直升机由法、德两国在20世纪70年代末研制，是一种单旋翼带尾桨双发反坦克／火力支援武装直升机，2001年开始服役。
“虎”式武装直升机长14米，高4.32米，旋翼直径13米；最大起飞重量6吨，最大速度324千米／小时，最大巡航速度260-280千米／小时，悬停高度3500米(无地效)；航程800千米，续航时间2小时50分。该机配备1门30毫米航炮(备弹450发)，可挂载8枚“霍特Ⅱ”和2枚“毒刺”导弹；或8枚“霍特Ⅱ”和4枚“阿塔 姆”空空导弹等。
无人机
美国“全球鹰”Block30型无人侦察机
美空军最新批次“全球鹰”在对利比亚军事行动初期即被派往利比亚战场，执行高空长航时战略侦察任务。
“全球鹰”Block30型无人侦察机是美空军“全球鹰”无人机系列当前的最新型号，首架于2009年11月24日交付。该机与情报处理、开发和分发系统协同工作，可为作战指挥官提供近实时情报。该机长13.4米，翼展35.5米，实用升限20000米，配装一台涡扇发动机，最大飞行速度635千米／小时，最大续航时间42小时，最大航程26000千米。“全球鹰”Block30装备有“增强型综，合式传感器设备”(EISS，包括光电／红外和合成孔径雷达)，能全天时、全天候搜集图像情报，对200千米范围的静止目标生成分辨率高达0.3米的图像；新增加的“合成孔径雷达一动目标指示”传感器组件使该机首次具备了动目标指示功能。该机还装备信号情报收集载荷，具备全面的信号情报侦察能力。
“全球鹰”将用于替换计划在2016财年退役的U-2高空战略侦察机。
意大利MQ-9“死神”无人机
意大利从美国采购的MQ-9“死神”无人机2011年7月份刚刚具备初始作战能力，8月即被派往利比亚执行情报、监视、侦察任务。
MQ-9“死神”无人机在MQ-1“捕食者”基础上研制，翼展约20米；可携带重约1360千克的武器，最大飞行速度460千米／小时，可持续备战飞行15小时；空载时巡航飞行高度达15000米，满载时巡航飞行高度达9000米。可装备合成孔径雷达、红外热成像仪和激光指示器等多种传感器。“死神”无人机主要机载武器包括2枚GBU-12激光制导炸弹和4枚AGM-114“海尔法”空地导弹。此外，可携带227千克的“联合直接攻击弹药”和113.5千克的“小直径炸弹”。
意大利先后向美国购买了6架MQ-9“死神”无人机，目前已经交付2架。意大利国防部计划仅利用该型无人机执行情报监视和侦察任务，不承担攻击任务。但根据采办计划，其中至少有2架MQ-9将采用标准挂载模式，可挂载GBU-12激光制导炸弹和GBU-38“联合直接攻击弹药”。
法国“雪鹗”中空长航时无人机
利比亚军事行动中，“雪鹗”无人机被从阿富汗战场撤回，直接派遣到位于意大利西西里岛的西格内拉空军基地，并于8月24日从该基地起飞首次执行对利比亚的侦察监视任务，时间长达18小时。
“雪鹗”中空长航时无人机是以色列“苍鹭TP”无人机的衍生型，飞行高度14500米，续航时间36小时。该机2006年9月首飞，配备有自动起降系统、光电／红外传感器旋塔、激光指示器、合成孔径雷达(具备动目标指示功能)和1套卫星数据链；未来可能换装电子情报收集分析设备或海上搜索雷达，担负海上巡逻任务。2008年，法国军方采购了1套“雪鹗”系统(包括1个地面站和3架无人机)，并于2009年2月将其部署到阿富汗。2009年秋，法国又追加定购了第四架“雪鹗”无人机。
美国“扫描鹰”无人机
“扫描鹰”无人机搭载于美国“马汉”号驱逐舰上，执行了情报、监视与侦察任务，为作战指挥官提供了实时的高精度图像。部署在“马汉”号驱逐舰上的“扫描鹰”分遣队任务指挥官评价说，“该无人机取得了出乎意料的侦察效果，能发现其他人看不到的目标。”
“扫描鹰”是波音公司与英斯图公司合作研制的低成本、长航时无人机系统。“扫描鹰”无人机长1.2米，翼展3米，携带有光电与红外照相机，能跟踪静止与移动目标，飞行高度约4900米，续航时间超过24小时。“扫描鹰”可通过低空侦察为指挥官提供实时、清晰的战场图像，较小的体积和安静型发动机的使用，使其即使低空飞行也很难被敌方发现。“扫描鹰”通过一个楔形气压弹射器自主发射，完成任务后由“天钩”系统回收，使“扫描鹰”可摆脱跑道的限制，能在崎岖的山地或舰船上部署。目前，美海军将“扫描鹰”部署在多种舰船上使用，包括驱逐舰、两栖舰等。
美国“火力侦察兵”无人机
利比亚军事行动中，2架MQ-8B“火力侦察兵”无人直升机部署在“哈利伯顿”号护卫舰上，为北约部队的空袭任务提供情报、监视与侦察支援。
MQ-8B“火力侦察兵”无人机是美国诺斯罗普·格鲁曼公司研制的一种垂直起降无人机，主要执行情报、监视与侦察任务，为作战指挥官提供实时的战场信息。
MQ-SB基于施韦策公司四桨叶民用有人直升机改型而成，与三桨叶“火力侦察兵”无人机相比，续航及载荷能力都有更大的提高，加装了光电／红外传感器、合成孔径雷达以及激光测距仪，可以携载“海尔法”导弹、70毫米“海德拉”火箭弹等。“火力侦察兵”行动适应性强，可在狭窄的场地和舰船上垂直起降，能全自主飞行，具有良好的超低空和贴地飞行能力。噪声小，空中行动很难被察觉，可以全天候深入纵深和危险地区上空执行任务。
美国“捕食者”无人机
为配合利比亚军事行动，美军向利比亚部署了武装型MQ-1“捕食者”无人机。在4月-8月美军飞机实施的1210次攻击中，有101次由“捕食者”无人机承担。至战争结束，“捕食者”实施攻击任务的次数达到145次。
“捕食者”系列无人机由美国通用原子公司1994年开始研制。最初用于前线侦察监视，2001年经过加强机翼和加装外挂点后，可挂载“海尔法”导弹、230千克的“宝石路Ⅱ”激光制导炸弹和230千克的“联合直接攻击弹药”。“捕食者”系列无人机共发展出MQ-1“捕食者-A”、MQ-9“捕食者B”(美军命名为“死神”)和“捕食者C”(美军命名为“复仇者”)3种主要型号。MQ-1由侦察型RQ-1无人机加装武器后改进而来，机长约8米，翼展约15米(后期改进的MQ-1B型翼展约17米)；动力为1台4缸活塞发动机，巡航速度为135-215千米／小时；MQ-1翼下仅2个挂架，载弹量较小，仅能挂载2枚“海尔法”导弹或4枚“毒刺”导弹。
预警机
美国E-3“望楼”预警机
利比亚军事行动中，美国E-3、英国E-3D和法国E-3F等各型预警机，对利比亚空域进行了全面监视。该型机还为北约战机传递攻击命令提供了关键链路，确保攻击指令在数分钟内传达至作战飞机。
E-3“望楼”预警机基于波音707-320B飞机改装而成，配备机载预警与控制系统，能全天候提供监视、指挥与控制能力。首架E-3于1977年服役，除美国空军外，还于1991年分别装备英国和法国。E-3长46.61米，高12.73米，翼展44.42米；最大平飞速度853千米／小时，最大起飞重量150820千克，续航时间大于11个小时(无空中加油)。机载设备主 要包括AN／APY-1／2雷达、CC-2E中央计算机、AN／APX-103敌我识别应答器、AN／ASN-119惯导系统、TADIL-J数据链以及高频、甚高频、特高频通信设备等。该机对低空、超低空目标探测距离可达300-400千米，对中、高空目标的探测距离达500～600千米。
美国E-2C“鹰眼”预警机
E-2C“鹰眼”预警机是诺斯罗普，格鲁曼飞机公司为美海军设计的舰载战术空中预警飞机，在海军航母编队中担负空中预警和指挥任务，1973年开始服役。除装备美国海军外，还出售给法国、日本、以色列等国。
E-2C机长17.54米，翼展24.56米，高5.58米；最大飞行速度630千米／小时，巡航速度474千米／小时；作战半径1500千米，滞空时间大干6小时(不空中加油)。该机可探测648千米外的轰炸机、480千米外的战斗机和258千米外的巡航导弹；能监视2400万立方千米空域和39万平方千米的海面；能同时探测、跟踪300个目标，同时指挥引导30架战斗机执行空中拦截任务，且具有较强的抗干扰能力。
侦察机
美国RC-135V／W“联合铆钉”电子侦察机
利比亚军事行动中，美军RC-135电子侦察机、EC-130通信电子战飞机以及其他电子侦察机，获取了利比亚“萨姆-2”、“萨姆-3”、“萨姆-9”等固定式防空导弹系统的大量信息，为美英发射“战斧”巡航导弹等摧毁上述目标奠定了基础。
“联合铆钉”可探测、识别和定位战场上的各种电子信号。该机最大飞行速度933千米／小时，续航能力11小时，空中加油后可延长到20小时；有效作用范围240千米，机载电子情报系统可收集预警和制导雷达的频率等技术参数，并对其进行定位，测量精度高；机载通信情报系统可侦察到音频、话频、电传、电报等信号；所侦测到的电子信号自动录音，并通过压缩通信传给地面站或返回基地进行处理。
美国E-8C“联合监视与目标攻击雷达系统”飞机
利比亚军事行动中，美国使用E-8C飞机监视与侦察利比亚政府军地面目标，为军事打击提供目标信息。
该机可有效监视、搜索、跟踪、定位、识别固定目标和移动目标，具有以下特点：①实用升限高(10688～12802米)，留空时间长(不加油达11小时，经空中加油后则可达20小时)；②作用距离远、覆盖范围大(探测半径可达250千米，覆盖区域超过100万平方千米)；③数据处理、传输能力强。机载AN／APY-3雷达以及多种通信设备可使同一战区的部队几乎在同一时刻获得同一幅大范围的战场态势图，大大提高三军协同作战能力和美国防部的实时指挥能力。通过“监视和控制数据链”；可将雷达图像近实时(延迟5～10分钟)发送到陆军指挥员用的车载地面站；通过“联合战术信息分发系统”将图像信息送到E-3预警机；通过“改进的数据调制解调器”数据链将目标信息传送给美军作战飞机。
美国EP-3E“白羊座”电子侦察机
EP-3E电子情报侦察飞机是由美国洛克希德·马丁公司在P-3反潜巡逻机基础上改进的，用于取代洛克希德EC-121“星座”电子情报侦察机。EP-3E电子侦察机是美国海军唯一的一种陆基信号情报侦察机，用于探测和识别电子信号情报和通信信号情报。
EP-3机长35.57米，机高10.27米，展翼30.36米；最大起飞重量64吨，最大飞行速度780千米／小时。该机能完成多种侦察监视任务，主要任务为电子监听，通常在对手国家的领空之外飞行，收集对手国土上各种无线电设备发出的电子信号，如广播、无线电台、电报、对讲机、手机等。
英国“猎迷”反潜巡逻飞机
“猎迷”反潜巡逻机是英国航宇公司在“彗星”4C民航机基础上改装的，设计要求是能装载多种反潜设备，以高速高空飞抵搜索海域，然后低空巡逻，最后迅速返回基地。“猎迷”于1967年首飞、1969年服役，已发展MR1、MR2和MR4等多个改进型号，不仅可用于反潜作战，还具备海上监控和反舰作战能力。英国皇家空军甚至将“猎迷”的改进型当做电子侦察机使用。
“猎迷”机长38.6米，翼展35米，高9.8米；最大起飞重量87吨，最大飞行速度926千米／小时，最大续航时间15小时(一次空中加油19小时)。该机机翼下设计有4个硬挂点并拥有内置弹仓，不仅可搭载Mk-46型鱼雷、水雷和声呐执行反潜和航空布雷任务，还可挂装AGM-84“鱼叉”空舰导弹和AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹。
英国“哨兵”机载防区外雷达飞机
利比亚军事行动中，英国“哨兵”机载防区外雷达飞机(ASTOR)主要执行对地面目标的侦察监视任务。该机与E-3D预警机和“猎迷”R1等型飞机组成了英国“三位一体”的侦察监视预警网络。
该机以加拿大制造的庞巴迪“全球快递”飞机为载机平台，机长30米，翼展28.3米，机高7.57米；最大飞行速度0.89马赫，航程12000千米。机载雷达是双模合成孔径／地面移动目标指示雷达，可全天候监视地面静止或移动目标，可从12000米高空对160千米处的目标进行成像探测。机载窄带数据链系统(NDLS)，可以把获取的情报信息近实时地向地面站以及其他军用系统传输。ASTOR还具有很强的抗干扰能力，并可与美国E-8C“联合监视目标攻击雷达系统”实现互操作，使得美英两国军队可以实时地共享任务关键情报和侦察信息，便于两军实施联合作战。
法国C-160G信号情报飞机
C-160G“加布里埃尔”信号情报飞机是法国研制的第二代信号情报飞机，采用C-160军用运输机作为平台。该机于20世纪80年代末开始在法国空军服役，参加了海湾战争和科索沃战争。该机翼展40米，高11.65米，最大起飞重量51000千克，最大载重17000千克，最大平飞速度513千米／小时，实用升限8535米，转场航程8858千米，最大载重航程1852千米。
该机机载侦察装备主要包括对雷达辐射源进行探测、分析、识别和定位的电子情报侦察分系统，以及对无线电通信站进行探测、截获、分类、侦听、分析和定位的通信情报分系统。
电子对抗飞机
美国EA-18G“咆哮者”电子战飞机
美军的EA-18G利用干扰吊舱、电子攻击设备对利比亚防空导弹雷达实施了电子压制，为多国部队提供电子战支援，有效保证了多国部队空袭行动的顺利进行。
EA-18G系波音公司在F／A-18E／F“超级大黄蜂”战斗攻击机基础上研制而成，2010年开始服役。该机不仅拥有新一代电子对抗设备，而且保留了F／A-18E／F全部武器系统和优异的机动性能，无需战斗机护航，可单独执行任务。飞行速度快，可执行随队干扰任务。EA- 18G最大飞行速度1900千米／小时，作战半径722千米；拥有强大的电子攻击能力，可高效地执行对防空雷达系统的压制任务；具有精确的电子攻击能力，可以精确测定目标位置，针对特定威胁发射窄带射频进行干扰；在1万米高空探测距离可达400千米，能携带F／A-18F的所有机载武器。
美国EC-130H“罗盘呼叫”通信电子战飞机
EC-130H是美空军专门用于C31对抗的大功率远程电子干扰飞机。该机机长29.79米，高11.66米，翼展40.41米；动力装置为4台T56-A-15涡轮螺旋桨发动机，最大飞行速度583千米／小时，转场航程7560千米。该机利用安装在尾翼后缘的庞大天线阵发射大功率干扰信号，压制敌指挥控制系统和导航设备及无线电通信；机头、机背上部、机翼和机腹安装有收集电子信号的测向天线；还装有红外探测系统、雷达告警系统、红外对抗系统、干扰物投放系统以及电子对抗系统等。
该机的主要特点是：①干扰距离远，可在目标区120千米以外对通信设备进行干扰，既能达到干扰目的，又可保证本机安全；②干扰频率宽、功率大，可在监测敌方通信信号的同时，对敌方的无线电指挥通信和导航设备进行压制干扰。
美国EC-130J“突击队员独奏Ⅲ”心理战飞机
利比亚军事行动中，美国利用EC130J心理战飞机向利比亚政府军进行广播，瓦解其抵抗意志。
EC-130心理战飞机主要通过广播、电视手段实施心理战宣传。机上装有高性能广播发射系统，可用标准的调幅、调频、高频模式进行广播，并采用国际标准信号播放彩色电视节目。该机采用C-130运输机机体，乘员10名(包括5名通信系统操作员)，装备美军第193特种作战中队等部队。机载设备主要包括：AN／ARC-186(V)甚高频无线电收发机、AN／ARC-190(V)高频机载通信系统、AN／WCS-3(V)特高频卫星通信终端等通信设备，450KHz-2MHz调幅无线电广播系统、1.999-29.999MHz高频无线电广播系统、30MHz-1GHz调频窄带电视／无线电广播系统等广播电视转播设备，以及多种红外、雷达告警设备。
加油机
美国KC-135空中加油机
在利比亚军事行动中，美国使用KC-135和KC-130等加油机，为多国部队执行空中任务的各型飞机提供空中加油。
KC-135空中加油机是美国波音公司在C-135军用运输机基础上发展的一种大型空中加油机，1956年首飞，1957年正式装备部队。该机最初设计为美国空军的远程战略轰炸机进行空中加油，后来也可为美国空军、海军、海军陆战队的各型战机进行空中加油。KC-135加油机机长40.8米，翼展39.2米，高度11.5米；最大起飞重量145吨，最大飞行速度为993千米／小时(飞行高度9100米)。采用伸缩套管式(硬管式)加油方式，输油率很高，空中加油3000升／分钟；燃油装在机翼整体油箱和机身地板下的油箱内。为延长服役寿命，提高战术技术性能，美空军不断改进KC-135空中加油机，分别为KC-135E(配备JT3D发动机)和KC-135R／T(配备CFM－56发动机)。
美国KC－130加油机
KC-130加油机是美国洛克希德·马丁公司在C-130运输机基础上为美海军陆战队研制的空中加油机，于1962年服役。作为一种多用途、多任务战术加油／运输机，KC-130承担多种任务：为固定翼和旋转翼机空中加油；在地面快速为飞机和车辆加油；空降或空运人员、物资，战术救护；搜索与救援等。
KC-130机长22.16米，翼展40.39米，机高11.68米；最大起飞重量79吨，最大飞行速度671千米／小时。采用软管-浮锚式加油系统，优点是可同时给几架战机加油，缺点是对大气乱流相当敏感，衔接时比较困难，对飞行员的操作技术要求高；其次是输油速度慢，给大型军机加油时需要较长的作业时间。
精确制导弹药
巡航导弹
美国“战斧”对陆攻击巡航导弹
多国部队共发射228枚“战斧”巡航导弹，主要打击利比亚的防空阵地和指挥通信系统。
“战斧”是一种全天候的远程对陆攻击巡航导弹。美海军现役驱逐舰上装载的“战斧”有Block 3型和Block 4型。其中，Block 3型配备常规战斗部时射程1600千米，巡航速度880千米／小时，命中精度6-10米。Block 4型又称为“战术战斧”，是“战斧”巡航导弹的最新型号，其射程、速度与Block 3型相同，但命中精度提高到3-6米，同时采用双向卫星通信系统，能够在飞行中重新调整打击任务，并能够提供目标区毁伤情况，增强了作战灵活性。
空地导弹
英国“风暴阴影”空对地导弹
利比亚军事行动开始后，英国“狂风”战斗机从本土起飞，远程奔袭4800千米，发射“风暴阴影”巡航导弹对利比亚多个地面目标进行打击。
“风暴阴影”是英国在法国“阿巴斯”防区外空地导弹基础上发展的一种先进空对地导弹，弹长约5.1米，重1.3吨，最大射程300千米；气动外形布局和舱段结构均与“阿巴斯”类似。2002年开始服役，主要装备英国空军“狂风”、“台风”战斗机以及“鹞”式攻击机。
该弹可在大部分气象及作战条件下使用，具有全天候攻击能力和一定的隐身特性；装有一体化的地形匹配导航系统和惯性／全球定位系统，以及可自动进行目标识别的红外成像末制导寻的头，具有“发射后不管”能力；导弹可按事先编好的程序飞行，从低空逼近目标，避开敌方雷达探测，在最后时刻突然跃升，从低空爬升至某一最佳高度，锁定目标后俯冲攻击目标；采用具有硬目标侵彻能力的串联式弹头，可有效攻击指挥中心、地下掩体、通信中心等目标。
英国“硫磺石”反坦克导弹
利比亚军事行动中，英国空军“狂风”GR4战斗机发射“硫磺石”导弹，摧毁了利比亚政府军的多辆装甲车。
“硫磺石”反坦克导弹是为英国空军研制的一种远程空射反坦克导弹，具备从防区外打击敌主战坦克、装甲人员输送车、自行火炮和机动防空系统等目标的能力。最初设计源于美国AGM-114“海尔法”导弹，1996年11月开始研制，2005年3月服役。该弹长1.8米，直径17.8厘米，重50千克；固体火箭发动机推进，超声速飞行，有效射程12千米。“硫磺石”反坦克导弹是一种“发射后不管”导弹。该弹由毫米波雷达导引头制导，采用串联聚能装药战斗部和触发引信，可击毁装有爆炸反应装甲的坦克和装甲车辆。为适应特定任务的需要，该弹还具有一定的可编程能力，如搜索特定区域内的目标并在无法搜索到目标时自毁等。
“硫磺石”目前主要装备“狂风”GR4战斗机，未来还将装备“台风”战 斗机以及英国计划购买的F-35C舰载战斗机等。
航空弹药
美国“宝石路”系列激光制导炸弹
利比亚军事行动中，多国部队“阵风”、“狂风”等战斗机大量使用“宝石路”系列激光制导炸弹，打击了利比亚政府军重要军事目标。
“宝石路”系列激光制导炸弹是美国在Mk 80系列标准炸弹上加装激光制导系统和弹翼后研制出的一类低成本制导武器，用于精确攻击各种地面和水面目标。该系列炸弹使用通用的激光制导系统，只是气动力面(舵和弹翼)不同，以适应特定尺寸炸弹的需要。“宝石路”系列激光制导炸弹1965年开始研制，至今已经发展了四代，即“宝石路I”(用于中高空、近距攻击)、“宝石路Ⅱ”(用于中低空、近中距攻击)、“宝石路Ⅲ”(用于低空、远距、防区外攻击)和“宝石路Ⅳ”(作为小直径炸弹实施近距攻击)。美军目前装备的“宝石路”激光制导炸弹主要有Ⅱ、Ⅲ系列共8种型号。
海军装备
航空母舰
法国“戴高乐”号航空母舰
利比亚军事打击行动中，法国“戴高乐”号航母搭载26架舰载机，包括8架“阵风”战斗机、6架“超级军旗”战斗机、2架E-2C“鹰眼”预警机和10架直升机，执行了禁飞区巡逻、海上武器禁运、打击地面目标、侦察等任务。
“戴高乐”号2001年服役，是法国唯一的核动力航母，也是当今世界上美军之外的唯一现役核动力航母。该舰属于中型航母，舰长262米，宽65米，高75米；飞行甲板面积12000平方米，标准排水量36600吨，满载排水量40600吨；装有2座核反应堆，2台蒸汽轮机，总功率61兆瓦，双轴推进，最大航速28节，自持力45天；可搭载35～40架作战飞机，装备4座八联装“紫菀-15”舰空导弹发射系统和2座六联装“西北风”近程舰空导弹发射系统；人员编制1950人；能连续7昼夜以每天出动上百架次飞行的频度持续作战。
意大利“加里波第”号航空母舰
利比亚军事行动中，“加里波第”号轻型航空母舰利用搭载的AV-8B攻击机执行了禁飞区巡逻和对地打击任务。该航母是意大利唯一的航空母舰，1987年服役，主要任务是：在护卫、搜索和攻击作战中执行反潜任务；直接或间接地保卫作战舰队或商船队；使用远程反舰导弹或舰载机攻击敌水面舰艇，或以防空武器和舰载机进行对空作战；指挥和控制整个作战群；平时显示力量和参加抢险救灾。
“加里波第”号长180米，宽23.8米，吃水6.7米，标准排水量10100吨，满载排水量13370吨；动力装置为4台LM-2500燃汽轮机，总功率8万马力，双轴双桨推进，最高航速30节，续航力为7000海里(20节)；装备有2座MK29八联装对空导弹发射装置、3套双管40毫米“达多”近程防空系统以及2座三联装324毫米口径鱼雷发射管；舰载机为8架AV-8B攻击机和8架“海王”直升机；在特殊情况下，也可搭载16架AV-8B或18架“海王”。全舰编制825人。
两栖战舰艇
美国“惠特尼山”号两栖指挥舰
利比亚军事行动中，多国部队在“惠特尼山”号指挥舰上成立联合特遣部队司令部，通过设立的各国部队联络官，对多国部队的战区作战进行协调。
“惠特尼山”号1971年服役，属于美海军“蓝岭”级两栖指挥舰，主要任务是指挥各种登陆舰艇进行登陆作战，目前是美海军第六舰队旗舰。舰上配备先进的“联合海军指挥信息系统”，有多台超级计算机、数百台终端与导航、预警、通信及“全球定位系统”等军用卫星相连，构成完善的电子信息分析、处理系统，可同时对来自地面、海上、空中、水下的各种情报信息进行实时综合处理。该舰舰员编制842人，可运送700名海军陆战队队员。
美国“奇尔沙治”号两栖攻击舰
“奇尔沙治”号在利比亚军事行动中主要利用舰载AV-8B攻击机执行对地打击任务。美军一架F-15E战斗机坠毁后，该舰出动MV-22倾转旋翼机、CH-53E重型突击运输直升机和AV-8B攻击机各2架，仅用90分钟就将坠机飞行员从240千米外救回。
“奇尔沙治”号1993年服役，属于美国海军“黄蜂”级两栖攻击舰，主要任务是支援登陆作战和执行制海任务。舰上装备有各种雷达、火控、电子战系统，具备较强的指挥、控制和通信能力，必要时可作为登陆战的旗舰使用。
该舰长257.3米，宽42.7米，吃水8.1米，满载排水量40532吨；最大航速22节，续航力17600千米(18节)；装有2座八联装对空导弹发射装置、3套六管20毫米“密集阵”近程防空系统；可搭载AV-SB攻击机，CH-46、CH-53、UH-1N和AH-lW直升机，以及MV-22倾转旋翼机，搭载数量与种类由所执行的作战任务决定；可搭载12艘LCM6登陆艇，或3艘气垫登陆艇以及4艘大型人员登陆艇。舰员编制1077人，可运送2074名海军陆战队队员。
英国“海洋”号两栖攻击舰
利比亚军事行动中，英国“海洋”号两栖攻击舰利用舰载“阿帕奇”武装直升机，与法国“雷电”号两栖攻击舰搭载的“虎”式和“小羚羊”武装直升机，共同对利比亚政府军皮卡车、雷达站、火箭炮阵地和军事通信设施等目标进行了近距精确打击。
“海洋”号1998年9月服役，是英国海军最新的两栖攻击舰，主要作用是搭载、支援和使用1个直升机中队。该舰以英国“无敌”级轻型航母为基础设计，满载排水量21750吨，舰员编制250人；飞行甲板可装载12架直升机，必要时可渡运“海鹞”攻击机；可安置6艘登陆艇，搭载830名海军陆战队员及其装备；舰上有4座双联装20毫米炮和3座“密集阵”近程武器系统，没有导弹发射装置。该舰功能比较齐全，但由于航速较低(19节)，难以伴随编队航行。
驱逐舰
美国“阿利·伯克”级驱逐舰
利比亚军事行动中，美国海军“阿利·伯克”级驱逐舰“巴里”号和“斯托特”号向利比亚发射了多枚“战斧”巡航导弹，打击了防空导弹、预警雷达、指挥控制中心等多处防空目标。“巴里”号还通过舰载侦察设备实施对空和对海侦察，为作战飞机提供战场态势感知。在其协助下，美国P-3C反潜巡逻机首次发射“小牛”反舰导弹打击了利比亚政府军的1艘巡逻艇，使其严重受损搁浅。
该级舰满载排水量8400～9000吨，航速32节以上；舰上配备有对空对海搜索雷达、火控系统、声纳、卫星通信、电子对抗系统等设备；装备有“宙斯盾”作战系统和MK41导弹垂直发射系统，舰载武器包括对地攻击型“战斧”巡航导弹、“鱼叉”反舰导弹、“标准-2”中程舰空导弹、“阿斯洛克”反潜导弹、127毫米高平两用炮、“密集阵”近程武器系统、三联装鱼雷发射管等，具有完备的攻防作战能力；舰上可搭载1架SH-60B直升机 或2架轻型直升机。
法国“地平线”级驱逐舰
法国“地平线”级驱逐舰“福尔班”号在此次利比亚军事行动中首次实战部署，在地中海执行空中管制和海上封锁任务。
“地平线”级驱逐舰由法国和意大利联合研制，是一型集防空、反舰、反潜于一身的多用途驱逐舰。法国目前装备两艘该型驱逐舰，首舰“福尔班”号(舷号D620)和二号舰“舍瓦利亚·保罗”号(舷号D621)分别于2008年和2009年服役。
该舰长152.9米，宽20.3米，标准排水量5700吨，满载排水量7050吨，航速31节，舰员编制195人。舰上装备有“席尔瓦”A50型垂直发射装置，共计48个发射单元，能够发射“紫菀15”和“紫菀30”防空导弹；装备2座四联装反舰导弹发射装置，能够发射MM40 Block3“飞鱼”反舰导弹；装备2座固定式324毫米鱼雷发射管，能够发射MU90型鱼雷。此外，舰上还能搭载1架NH90直升机。
潜艇
美国“佛罗里达”号巡航导弹核潜艇
利比亚军事行动，美海军“佛罗里达”号巡航导弹核潜艇首次投入实战使用，多次发射“战斧”巡航导弹，打击和摧毁了利比亚政府军的多处防空设施，为多国部队在利比亚建立“禁飞区”扫清了障碍。
“佛罗里达”号2006年服役，是美军在“俄亥俄”级战略导弹核潜艇基础上改装的4艘常规巡航导弹核潜艇之一。经过改装，艇上原有的22个“三叉戟”潜射弹道导弹发射管被巡航导弹发射系统取代，以发射“战斧”巡航导弹。
“佛罗里达”号艇长170.7米，宽12.8米，水下排水量18750吨，航速20节以上，艇员编制159人，最多可携带154枚“战斧”巡航导弹，同时还可运送66名突击队员，具有强大的远程精确打击能力。
美国“洛杉矶”级攻击型核潜艇
利比亚军事行动中，美国从部署在地中海的“洛杉矶”级攻击型核潜艇“普罗维登斯”号和“斯克兰顿”号上发射了大量“战斧”巡航导弹。
“洛杉矶”级攻击型核潜艇是美海军建造数量最多的一级核潜艇，共计建造62艘。该级核潜艇采用单壳体结构，水滴线型，艇体呈圆柱形；潜艇长110.3米，宽10.1米，高9.9米，水面排水量6082吨，水下排水量6927吨；装一次核燃料可使用15年，续航力为185.3万千米；水下最大航速59千米／小时，下潜深度达450米；艇员编制133名。
“洛杉矶”级核潜艇装有4具533毫米鱼雷发射管，可发射MK48型线导鱼雷、“战斧”巡航导弹以及“鱼叉”反舰导弹。从“普罗维登斯”号以后，该级艇开始装备12具“战斧”导弹垂直发射筒，从而使武器装载量达到38枚。该级艇还装备有MK67自航水雷和MK60“捕手”反潜自导水雷。
英国“特拉法尔加”级攻击型核潜艇
利比亚军事行动中，英国“特拉法尔加”级攻击型核潜艇“凯旋”号是唯一一艘发射“战斧”巡航导弹的非美国舰艇。“特拉法尔加”级是英国海军第三代攻击型核潜艇，共建造7艘，目前有6艘在役。首艇“特拉法尔加”号1983年服役，2009年12月退役。最后一艘“凯旋”号于1991年10月服役。
该级核潜艇长85.4米，宽9.8米，吃水9.5米；水面排水量4815吨，水下排水量5290吨，艇员编制130人；水下最大航速59千米／小时；艇上装有5具533毫米鱼雷发射管，配备的武器包括“旗鱼”线导重型鱼雷和“战斧”巡航导弹，需要时也可携带水雷。“特拉法尔加”级的艇身经过加固，可冲破冰层浮出水面；艇身装有消身瓦，使其不易被敌方主动声纳探测。该级艇未来将逐步被新一代“机敏”级攻击型核潜艇取代，2022年该级艇将全部退役。