机载系统主要有雷达设备、天线、高速处理器以及各种相关软件等，其处理器的速度可达到每秒60亿次。E-8C飞机的前机身下部有一个12米长的独木舟形的雷达天线罩，里面装有一副APY-3型相控阵雷达天线。APY-3雷达设备重1900公斤，其多个发射机通过一个组合的大功率放大器将能量馈送到天线，这样做可增大雷达的探测距离，提高雷达系统的性能。该雷达天线可从飞机的任一一侧对战场进行监视，在平面方位采用电子扫描，扫描范围可达到60度；而在俯仰方向则采用机械扫描，可为“联合星系统”（包括在该机上和在地面站的工作人员）提供目标数据和战斗控制数据。根据这些数据，操作人员可向飞机、导弹或火炮发出指令，进行火力支援。据报道，由于E-8C飞机飞得远，飞得高，续航时间又长，且雷达探测距离大，可达到250公里，因此它可以在敌火力、范围之外活动。单架飞机飞行8小时，其覆盖面积可达到10万平方公里左右。APY-3相控阵雷达系统有多种工作模式，其中广域活动目标监视指示模式是该雷达的基本工作模式。用这种模式，可对地面机动目标和直升机等慢速移动目标进行探测、定位和识别。通过信号分析处理，“联合星系统”可区分出轮式和履带式车辆的运动。通过对地面小范围的监视可使雷达探测到的目标成像显示更加清晰。不但可提供高分辨率的图像，可用于对地面移动目标进行监视，并可为战斗部队制定进攻计划提供准确的信息。对于地面固定目标的监视，使用的是合成孔径雷达/固定目标指示模式，这种模式可获得高分辨率的敌方阵地和地面固定目标的图像和照片。如桥梁、港口、机场和静止车辆，以及诸如“飞毛腿”等导弹的发射架等，都可以在很远的距离以很高的概率探测到，并获得高清晰度图像。
“联合星系统”可在任何气象条件下全天候工作。对地面运动目标，除可进行探测、定位、分类、跟踪和瞄准外，还可准确地判断其运动方向和速度，从而了解其作战行动的意图。E-8C飞机既能在很宽的范围内监视战场情况，也能在一个区域内进行搜索，还可应地面指挥员的请求对某个目标重点搜索或自动跟踪选定的目标。
四、E-737预警机（澳）
目前世界预警机的型号多种多样，外形各异。从雷达布置方式上看，要么驮在背上的大圆盘里，这是最常见的一种；要么直接嵌在机身上，像是给飞机打了块补丁，或是鼓起个包。不过，也有一些“不守规矩”的，E-737“楔尾”预警机就是其中之一。
“楔尾”采用诺斯罗普·格鲁门公司的多波段多功能电子扫描是两移相控阵（MESA）雷达。MESA雷达比传统的机载预警与控制系统（AWACS）雷达更有效，因为它不用依靠旋转机械来监控空中目标。它的扫描天线有两块，一块垂直安装在后机身上方，仿佛给飞机加了块“背鳍”，另一块则水平安置在“背鳍”上部，两块天线就像搭积木一样相互叠加组成了一个完整的天线阵。“背鳍”天线可覆盖左右各120度方位，平面天线可覆盖前后各60度，从而构成360度全方位覆盖。这种布置方式有效地消除了机身各部位对雷达波的遮挡和干扰。其最大飞行马赫数达到0.78，最大航程7000公里，滞空时间大于9小时。
如此与众不同的雷达工作起来当然是毫不含糊的。“楔尾”可跟踪300个目标，在9000米高度飞行时探测距离达850公里，对战斗机目标下视探测距离为370公里，还可用增程工作方式提高探测距离。它能在任何天气条件下锁定600公里范围内的180个目标，同时指挥24架飞机作战。这么大的范围相当于澳大利亚国土面积的1/3。由于采用了最新科技成果，E-737“楔尾”雷达的信息处理速度比E-2C预警机高出10余倍。此外，它还装备有电子战系统和电子情报侦察系统，可以对敌电子辐射源进行定位和识别，其作用与E-3预警机相似，加上高速处理能力和专用的降噪软件，可使“楔尾”具有发现隐形飞机或巡航导弹的潜力。
五、图系列预警控制机（苏）
图-126是苏联图波列夫设计局在图-114民航机基础上研制的空中预警机 和控制机。1962年首次试飞，60年代末期开始服役。
图-126的机体与图-114基本相同，机身上部装有直径达11米的旋转雷达天线罩，构成了该机在外形上的突出特点。动力装置为4台功率为4×14795马力涡桨发动机，机载电子设备除雷达外，还有敌我识别器、护尾雷达、电子计算机、近距导航仪和远距惯性导航系统。通信设备有超高频/甚高频电台、高频电台和数据链，机上还备有无源与有源电子对抗设备。该机的翼展为51.20米，机长55.20米，机高16.05米，机翼面积为311平方米。雷达天线罩直径11米，厚度1.9米。空重10万千克，最大起飞重量17万千克。最大平飞速度850千米/时，巡航速度780千米/时，值勤巡航速度650千米/时，实用升限1.1万米，值勤巡航高度6000米，值勤持续时间（值勤站距起飞点1000千米）9小时，（值勤站距起飞点2000千米）6小时，（空中加油，值勤巡逻点距起飞点1000-2000千米）为21-17小时。
1961年，俄国在图-126飞机上采用了空中预警和指挥系统。在此之前，他们曾在图-4飞机的基础上制造了装有这类雷达的飞机D-5000，但这种试验机并未使用。图波列夫设计局还曾有过另一种空中预警和指挥系统的构想，其计划使用的改型飞机是图-114。
俄国往飞机上安装空中预警和指挥系统的工作主要在塔干罗格市进行。该市有一家航空厂，厂内设有别里耶夫设计局和一家有权威性的无线电技术研究所。
自60年代中期，他们开始在安-12运输机上加装空中预警和指挥系统。经飞行试验，该机的性能不能令人满意，所以这唯一的一架装有该系统的飞机，被用作飞行实验室以研究加工雷达设备（它至今仍停放在塔干罗格的机场上）。大约在同一时期，美国人在波音707-320B的基础上，安装了新型的空中预警和指挥系统，从而使该机成为第一架E-3预警机，取名为“望楼”。美国和其他一些国家于70年代中期相继装备了该型飞机。俄国已明显地感觉到，图波列夫设计局的图-126已经老化并需及时更换。正巧这一时期出现了新型飞机伊尔-76。以别里耶夫命名的塔干罗格航空科技组在该机上安装了新雷达，飞机代号为A-50。
领导此项工作的是总设计师阿列克塞·康斯坦丁诺夫。这种新型的ASO飞机，实际上是用伊尔-76客机加装具有下视能力空中预警雷达的预警指挥机。该机于70年代末开始研制，80年代初开始生产，1984年开始服役。到1992年大约已有25架A-50在服役，主要用于配合米格-29、米格-31或苏-27执行防空或战术作战任务。
A-50飞机在其机翼后的机身支架上安装了一个直径为9米、高2米的全方位旋转雷达天线罩。
从上述不难看出，预警机可谓神通广大，但是也有其致命的弱点。至今，预警机的自身安全问题仍是一个颇有争议的话题。预警机大多由运输机或客机改装而成，体积大、飞行速度慢，是一个容易受到攻击的目标。尽管有些预警机配备了自卫干扰设备，但是其安全通常由一组护航战斗机负责。鉴于此，一些专家提出，新一代预警机应减小体积和重量，并加装防卫武器和采用隐身技术，以增强生存能力。
六、“百人巨眼”预警机（瑞）
瑞典的雷达技术是较为先进的。1985年，瑞典皇家空军决定独立发展预警机，选用爱立信公司制造的Erieye主动式相控阵雷达FSR-890作为机载雷达。1994年，瑞典将Erieye系统配置在“绅宝”（SAAB）340区间客机上研制成功S-100B“百眼巨人”预警机。雷达使用s波段，两面8.606米的平衡木形天线安装在机身上方的天线罩内，每面天线可覆盖机身两侧各120°的方位角（在机身前后各有60°的盲区），在6000米空中对大型目标的最大探测距离是450千米，对作战飞机的探测距离是330千米，搜索海面船舰的有效探测距离是320千米，可同时跟踪300个目标。该机除飞行员外只有1名雷达操作员，采用空中监视-地面控制工作模式，将机载雷达所获得的信息通过数据链传送到地面防空控制中心，由控制中心对战斗机进行指挥。该机在7000米高度上经济航速270—300千米/小时，能在离基地185千米处值勤4-6小时。
1992年底，瑞典国防器材局向爱立信公司订购的6架预警机，载机改为瑞典萨伯公司生产的较大的Saab-340型机。其机身长19.73米，翼展21.44米，起飞总重12.93吨，可装4个雷达显控台与相应操作员。该型机飞行高度7500—8000米，巡航速度450—470千米/小时，可在离基地185千米处值勤7—9小时，具备了控制、引导己方飞机的功能。1996—1998年，爱立信公司向瑞典空军交付6架预警机。
1999年，瑞典与巴西合作，将Erieye雷达安装在ERJ145型40座小型喷气式客机上，编号为EMB145预警控制机。可搭载2名飞行人员和3名雷达与控制操作员，必要时可增加4名操作员，利用机舱内的3个显示控制台显示的情报，进行指挥控制，续航时间可达9小时。
此外，爱立信公司还与荷兰福克飞机公司协议，准备在FOKKER50民航机上安装埃里眼背鳍天线雷达，定名为王鸟MK2E。该机起飞重量21吨。机舱内可搭载更多任务电子设备和操作人员。飞行高度7600米，巡航速度480千米/小时，可在离基地556千米处值勤8小时。
七、“费尔康”相控阵雷达预警机（以）
目前，一些国家正在研制新一代相控阵雷达预警机，相控阵雷达的特点是雷达波束靠电控扫描，而不是传统的机械扫描。它能够探测低速飞行的直升机，并可对高速机动的目标进行连续跟踪，这是现有的预警机不能做到的。相控阵天线可以固定在飞机上不动，且天线阵面的形状可以根据飞机的外形作适应性设计。随着相控阵雷达技术的不断完善，预警机可以不用再背上一个大大的雷达天线罩了。以色列的“费尔康”就是这样一种预警机。
“费尔康”是以色列飞机工业公司于80年代开始研制的，1993年在法国举行的第40届巴黎国际航展上首次露面，并引起轰动，它采用了以色列埃尔塔电子分公司研制的EL/2075L波段有源相控阵雷达。该雷达可同时跟踪100个目标。在9000米高度，该雷达对战斗机大小的空中目标、舰船和直升机的探测距离分别为370、400、180公里。由于它是相控阵体制，故与采用旋转天线进行机械扫描的E-2和E-3预警机上的雷达相比有三个优点：一是扫描速度快，机械扫描雷达一般对空域扫描一周需12秒，识别目标需20-40秒，而“费尔康”的雷达只需2-4秒就能对目标进行识别；二是灵活性强，根据需要，可以在选定的空域给以超长的驻留时间，以进行航迹跟踪或消除虚警，也能根据需要增大探测距离以探测特定扇区；三是可靠性好，即使多个收发组件出现故障，系统仍能继续正常工作。
“费尔康”是由波音707改装而成，共装有3个共形有源相控阵天线。一个天线安装在机头，这使得它伸出个长长的大“鼻子”。另外两个天线对称地安装在前机身两侧，每个天线整流罩各由3个平面组成，并与机身紧密相接，构成流线型外形，以减少对飞机气动性能的影响。除了天线之外，“费尔康”还装有收发组件、信号处理机、电子支援测量分系统、通信情报分系统、敌我识别系统和操作台等。
“费尔康”优异的性能已引起世界各国、包括一些军事强国的极大兴趣。
