二戰時期不少戰列艦都配備水上飛機，主要用來偵察，德軍俾斯麥級就在艦體中部安排了水上飛機的固定位置，透過吊車來進行回收，至於起飛，當然是在水上起飛了。戰巡也有配水上飛機的，但是巡洋艦由於艦體比較窄，大部分不能配水上飛機。

二戰大型水面主戰艦隻都會帶幾架飛機，一是用於偵查，二是用於校正射擊諸元，一般來說這些飛機是一個艦隊偵查力量的主要組成部分，畢竟當時航母不搭載專用偵察機，都是用戰術水平轟炸機替代偵查，派出去太多會影響首波打擊強度。戰列艦、戰巡、巡洋艦，甚至輕巡都會有飛機，攜帶的一般都是水上飛機。大型戰艦帶有彈射器，彈射起飛，水面降落，吊起回收。小一點的戰艦就是吊起放到水面起飛，水面降落回收。值得一說的是，英國和日本應該還有專門改裝的噸位並不大的水機母艦。

戰列艦和巡洋艦的載機一般是水上飛機，一般是彈射起飛，水上降落，然後用吊車吊回艦上彈射器位置。由於戰艦不是專業航母，彈射器通常設在上層建築或炮塔上，所以較少使用蒸汽動力（管路距離太長或無法連線），通常用火藥產生燃氣來推動。另外扯兩句題外話，也曾有過在商船上安裝彈射器，起飛戰鬥機為船隊護航的。因為不像戰艦空間寬裕且設計時就安裝了完善的飛機支援裝置，商船限於狹小的空間加上成本問題，只是加裝了固定彈射器，當發現敵人的轟炸機或潛艇，就彈射戰機驅逐敵人。不過由於沒有回收吊杆，這些戰機就是普通型號，不是專門的水上飛機，說白了就是“一次性”的 ，用完就扔，飛行員跳傘由護航艦艇撈回來。後來有了護航航母，這種臨時措施就不再用了。

水上飛機回收

彈射器位於上層建築

彈射器有位於艦尾

在雷達出現之前，戰艦對周邊海域的瞭解情況十分有限，主要靠肉眼觀察，大多根據地平線以內的濃煙和桅杆等判斷，因此，在當時，兩支敵對艦隊在很近距離內擦身而過是常有的事。

在當時，為了擴大整個艦隊的搜尋範圍，最常用的辦法，就是讓驅逐艦等速度較快的艦艇充當哨艦，分散部署到艦隊周圍，在發現敵方艦隊的時候，一面開足馬力逃跑，一面向旗艦報告關於敵艦隊的相關資訊，諸如艦艇數量和型別等。

即便如此，艦隊對周邊海域的瞭解依然十分有限，在飛機發明後，早期的飛機有不少是水上飛機，利用水上飛機為艦隊執行偵察任務就成了理所當然的選擇，飛機不僅飛的更高，看的更遠，而且可以迅速巡視周邊海域，甚至能夠在視距外，利用無線電通訊為艦隊提供火力資訊，以修正彈道，在視距外實現對敵方艦隊的精確打擊。

戰列艦和巡洋艦上一般都有專用的水上飛機機庫，因為同時儲存有航空汽油和小型航空炸彈，在海戰中，水上飛機庫被擊中燃燒爆炸的例子不勝列舉。一般來說，都是戰艦在停泊或者低俗狀態，將水上飛機利用吊車放到水面上讓其起飛，也有部分是採用彈射滑軌起飛，至於回收，則是水上飛機降落到戰艦附近，由吊車將其吊回戰艦。在雷達出現後，艦載水上飛機被迅速取代，而現在的艦載預警機，某種意義上，也可以看做艦載水上飛機的現代版本。

一戰時女王級（HMS所屬超無畏艦）的B.Y主炮上安裝了簡易飛行甲板，這些飛機一般飛回路上基地注意艦中的起重機，這型戰艦的水上飛機放在艦中部，沒有彈射器（這是女王號或厭戰）注意Y號炮艇的彈射器

二戰水上飛機安裝了浮筒（或直接船型結構）用彈射器起飛，直接在水上降落（也可以用起重機放下在水上起飛），用起重機調回戰艦或水上飛機母艦，航母的艦偵直接回甲板。