日本海上自卫队装备有多级海洋调查船，主要收集各种海洋环境资料用于保障军事行动。主要收集海流，潮汐，海底地形地质，海洋气象等海洋资料，为绘制海图、编纂航海资料和保证海军舰船海上行动提供依据。目前海自现役三型三艘海域调查船，均归属位于横须贺的第一海洋观测队。
日本海上自卫队二见级（ふたみ型海洋観測艦，Futami-class）海洋调查船。本级舰共2艘，首艘“二见”号，编号AGS-5102，三菱重工下关造船厂1978年1月20日开工建造，1978年8月9日下水，1979年2月27日服役。2号船“若狭”号（わかさ），编号AGS-5104，1984年8月21日在舞鹤日立造船厂开工建造，1985年5月25日下水，1986年2月25日服役。
“二见”号海洋调查船标准排水量2050吨，满载排水量3175吨，长97米，型宽15米，型深7.6米，吃水4.3米，双轴推进，配有一台艏侧推。主机为2台川崎重工生产的MANV8V22/30ATL柴油机，单机功率2200马力，最大航速15节，舰员编制95人。船上的发电机为燃气轮机和三台柴油机，总功率1800千瓦。
该船具有长艏楼双层直通甲板，船尾甲板主要用于调查作业，船首设有可以布放电缆和声呐等观测设备的布放装置，这一设计被后来的日南号海洋调查船沿用。船上配有3吨折臂式克令吊，船上配有减摇水舱和减摇鳍以提高耐波性。船上安装有多种测量设备，包括海底地形剖面仪，磁力仪，海流仪，声呐定位装置等。安装有日本无线电公司的OPS-18-3型G波段导航雷达，还可搭载美制RCV-225型 ROV（遥控有缆无人潜水器）。
与首舰相比，本级舰的第二艘“若狭”号的主机改为2台富士8L27-5XF柴油机，单机功率2250马力，设计上为了提高调查灵敏度采取了一些减振降噪措施，包括主机采用弹性连接以及使用低噪声可调距螺旋桨，最大航速16节，舰员编制105人。2009年，若狭号迎来了日本海上自卫队第一位女舰长松尾直子，2011年3月日本关东大地震，若狭号承担了救灾物资运输任务，该船目前任然在服役。
日本海上自卫队日南级日南号（にちなん，Nichinan）海洋调查船，编号AGS-5105，由三菱重工下关造船厂1997年8月开工建造，1998年6月11日下水，1999年3月24日服役，建造费用328亿日元。该舰标准排水量3300吨，满载排水量4500吨，船长111米，型宽17米，型深9米，吃水4.5米，采用综合电力推进，最大航速航速20节，续航力15000海里/14节，定员80人。
该船采用2台三菱S16U柴油发电机和1台三菱S8U柴油发电机用于全船电力供应，同时驱动两台总功率5800马力的电动机分别带动两具5叶可调距螺旋桨。船上还设有两台艏侧推和一台尾侧推以提高操纵性能。为了减少水下辐射噪声，发电机和电动机均采用双层隔振。
该船采用长艏楼船型，船首设有可以布放电缆和声呐等观测设备的布放装置，船体线型设计进行了优化以减小空泡对安装在船底的声呐测量设备的影响。船尾设有A型架，中部和首部各设有一台克令吊可以用于设备的投放和回收。船上配有主动减摇水舱以提高耐波性。船上还设有专门的女舰员住舱。
船上搭载了温盐深仪，流速计，气象观测装置，海底声呐，WQM-10B型吊方式声呐，船底设有多波束地形测量仪，磁力仪和取样设备。船上还有两艘11米小型工作艇，装备有美制ROV（遥控有缆无人潜水器），该ROV重5.5吨，作业水深400米。
2005年1月， 日本海上自卫队派出“日南”号从横须贺海军基地出发，前往东海海域进行测量，主要搜集水文气象、 海洋生物、 海底地形地貌等数据。近年来日本对我国海军的发展十分警惕，定期收集海洋航道情况以判断我国海上力量进出第一岛链的航线是其海洋调查力量的重要内容。
2011年3月日本关东大地震，日南号承担了应急救灾任务。2013年11月30日，正在轻津海峡作业的日南号上的ROV在执行测量任务时丢失，后经9天搜寻未果，直到2014年1月底此事才被被媒体披露。
2016年7月20日凌晨，在“日南”号上执勤的一名27岁的海士长，交班后就不知去向。当天，“日南”号在日本鹿儿岛县的奄美大岛东部约30公里处航行，日本海上自卫队认为该船员极有可能坠入大海，后搜寻无果。
日本海上自卫队湘南级湘南号海洋调查船（しょうなん，Syonan，），编号AGS-5106，由三井造船玉野造船厂2008年12月16日开工，2009年6月29日下水，2010年3月17日服役，建造费用188亿日元。该船标准排水量2950吨，满载排水量4150吨，船长103米，型宽16. 4米，型深9米，吃水4.5米，采用综合电力推进，航速16节，船员编制80人。
湘南号在型线设计上以日南级为母型，但为了降低造价，在结构设计上采用了民船规范，取消了船首的观测设备的布放装置和克令吊。船尾设有A型架，船上配有主动减摇水舱以提高耐波性。船上配有3台柴油发电机，驱动两具全回转推进器和2台侧推，这是日本海上自卫队第一次装备全回转推进器。
船上装备了CTD温盐深仪，多波束海底地形剖面仪，取样器，拖曳式声呐等多种海洋环境和声学测量设备。
2016年4月23日，中国海军护卫舰编队穿越冲绳。编队舰艇分别为053H3型导弹护卫舰嘉兴舰、连云港舰以及903A型综合补给舰高邮湖舰。日本方面当时派出的监视力量就包括湘南号，她在仲之神岛西南约65千米、与那国岛东南约74千米处海域发现了从太平洋返回东海的中国海军舰艇编队。
