艦載機
艦載機方面，早先日向級標準配置的官方數字依舊為3架反潛直升機加上1架大型掃雷/運輸直升機，不過隨後防衛省便公開承認日向級最多可搭載11架自衛隊的各型直升機，其中七架可收容至下甲板機庫，另外四架則停放於飛行甲板。飛行甲板設有四個起降點，能同時操作4架直升機。日向級的主力機種將是SH-60K反潛直升機，系由海自原有的SH-60J大幅改良而成，主要改進包括機體延長、換裝新的四葉片複合材料螺旋槳、新型主/被動吊放式聲納、新的戰術資料處理與顯示系統、包括電子支援裝置與誘餌投射器的整合式機載電子戰自衛系統、FLIR、高解析度的逆合成孔徑雷達等新裝備，武裝包括新式的97式魚雷、反潛深彈、輕型反艦飛彈或者機槍莢艙等，能執行反潛或反水面任務。
掃雷/運輸直升機方面，日本防衛省在2003年6月與英國、義大利阿古斯塔·維斯蘭特（Agusta Westland）公司籤約，採購該公司EH-101重型直升機的掃雷衍生型──MCH-101，並授權日本川崎重工組裝的，用來取代日本海自原有的MH-53E掃雷直升機以及S-61運輸直升機隊，作為空中掃雷、運輸以及南極作業之用；其中，純粹執行運輸任務的型號稱為CH-101，與MCH-101共通。為了操作拖曳式掃雷具，MCH-101使用具有跳板艙門的機尾段（與陸軍版EM-101相同），並使用與反潛型EH-101相同、能自動摺疊/展開的懸翼系統與機尾，以收容於船艦上的機庫，此外起落架也採用雙輪強化構型；而機上的三具Rolls Royce/Turbomeca的RTM322-01型渦輪軸發動機（單機出力2312軸馬力）也授權川崎重工生產，型號改稱為RTM322-KHI-02/8；第一具由川崎重工生產的RTM322-KHI-02/8在2005年交付。
日本共向阿古斯塔·維斯蘭特購買14架MCH-101，第一架完全由阿古斯塔·維斯蘭特生產，第二架由阿古斯塔·維斯蘭特製造體結構與重要組件，完成後運至川崎重工歧埠廠進行總裝，日本的自製比率達25%；而之後川崎生產的第二架的自製率又提升到35%，最後將完全由川崎重工生產。在2005年2月15日，由阿古斯塔·維斯蘭特原廠生產的第一架MCH-101首次試飛成功，並於同年7月25日運抵日本，在2006年1月首度在日本進行飛行，2006年3月3日正式交付海上自衛隊。在2008年，MCH-101完成了空中拖曳掃雷具的測試；至2011年，共有四架MCH-101交付日本海自。
由於日向級的甲板強度容許超過30噸的MH-53E直升機起降， 因此日向級也能操作30噸級的美制V-22傾轉旋翼機，承載20噸級的F-35戰鬥打擊機（JSF）也不成問題。在2013年6月中旬的美日聯合演習中，美國海軍陸戰隊的MV-22於6月14日首度降落在海上自衛隊的艦艇上，分別是日向號和大隅級登陸艦下北號（LST-4002）；在此次測試中，降落在日向號的MV-22折收機翼後，通過升降機降入艦內機庫，驗證了日向級對MV-22實施整補作業的潛力。日向級的飛行甲板尺寸（長195m，寬40m）超過英國無敵級航空母艦、義大利加裡波底號航空母艦、西班牙阿斯圖裡亞斯親王號航空母艦等歐洲輕型STOVL航母。