Что касается разведки, то с увеличением дальности боя разведка становилась все более важной по той простой причине, что чем больше расстояние, с которого может быть начата атака, тем большее пространство необходимо прочесывать для обнаружения противника. Скорость атаки самолетов также означала, что для поддержания достаточного времени предупреждения об атаке, противник должен быть обнаружен на гораздо большей дистанции, чем в случае с флотами, ориентированными на линкоры.
В воздушном пространстве ситуация на суше была в целом аналогичной. Самолеты наземного базирования, с их относительно небольшой полезной нагрузкой, не могли надеяться на то, что они смогут сравниться по мощности огня с артиллерией наземного и морского базирования. Скорее, как и в случае с подводными лодками, самолеты жертвовали броней для повышения скорости и дальности полета, а также для увеличения своей скромной полезной нагрузки. Как и в случае с подводными лодками, упор делался на соревнование разведки/контрразведки, особенно в электромагнитной области. И Германия, и Великобритания разработали сложные интегрированные системы противовоздушной обороны (ПВО), включающие радиолокационные сети, зенитные орудия и самолеты-перехватчики, связанные с командными центрами. Для получения преимущества в разведке использовались новые формы электронных помех, а также меры по смещению (electronic countermeasures; ECM) и "смещению смещения" (electronic counter-countermeasures; ECCM).
Были предприняты усилия по повышению точности так называемых стратегических атак, но результаты оказались неутешительными. В ходе испытаний американский бомбовый прицел Norden продемонстрировал КЭП в семьдесят пять футов. Однако в боевых условиях он увеличился в шестнадцать раз, до 1200 футов. Как и точность дальнобойной морской артиллерии в Великой войне, точное горизонтальное "стратегическое" бомбометание во Второй мировой войне оставалось лишь мечтой, а не реальностью. Ситуация была более обнадеживающей в отношении операций на поле боя, где бомбометание с пикирования значительно повышало точность воздушных атак, как показали впечатляющие характеристики немецких самолетов Stuka и американских самолетов-носителей типа Dauntless. Намеком на то, что будет дальше, стали японские "камикадзе" - управляемые управляемые бомбы, пилоты которых жертвовали собой, чтобы доставить полезную нагрузку к цели. После первого появления осенью 1944 года около 2 800 камикадзе потопили 34 корабля ВМС США, повредили 368 других и убили около 5 000 американских моряков. Несмотря на то, что камикадзе были обнаружены американскими радарами, противостояли стаям истребителей-перехватчиков и стене зенитного огня, каждый седьмой камикадзе попадал в корабль, и более 8 процентов этих попаданий приводили к потоплению корабля.
Ближе к концу войны Германия представила баллистические ракеты - V2s - со скромной полезной нагрузкой около 1500 фунтов, способные преодолевать расстояние в 200 миль на скорости свыше 3500 миль в час. Огромная скорость ракеты делала перехват невозможным. Во время войны немцы выпустили более 3000 V-2. Рассвет ракетной эры продолжил общую тенденцию к увеличению скорости и дальности по сравнению с огневой мощью и броней.
По мере расширения военных операций в электромагнитную область, ведущие державы стали уделять больше внимания получению преимущества в соревновании по разведке, при этом важную роль играли радары, гидролокаторы и дальние радиостанции, а также различные формы глушения и электронного противодействия. Важность разведки подчеркнул сэр Майкл Ховард, который заметил, что, особенно в воздушной и морской сферах, «успех в конечном итоге доставался той стороне, которая могла отслеживать перемещения своего противника и читать его сигналы, сохраняя свои собственные в тайне». Действительно, сигнальная разведка и криптография сыграли важную роль в войне, поскольку воюющие стороны работали над расшифровкой кодов своих врагов. Успешные попытки взлома кодов, такие как ULTRA, предоставили британцам ключевую информацию о военном потенциале и намерениях Германии. Аналогичным образом, американские взломщики кодов предоставили флоту США важную информацию о флоте и намерениях Японии перед битвой за Мидуэй.