监视（Sureillance）是指探测敌人的动向、连续地进行侦察。而以前的飞机由于航程短、无法搭载大型远程设备等限制而难以承担监视任务，最近随着合成开口雷达（Synthetic Aperture Radar）的出现，使得搭载这种系统的飞机终于能够执行十数小时的敌境监视任务。现在最典型的监视机是美国诺斯罗普-格鲁曼公司用波音 707 客机搭载 SAR 系统改造成的 E-8 J-STARS（Joint Sureillance Target Attack Radar System），该机在试验阶段即投入海湾战争中，跟踪监视伊拉克军队的溃败情况。E-8 装备的 APY-3 型侧视雷达可以观测距离 250 公里的物体！搜集到的情报可以传到地面，也可直接从机上向地面或空中友军指示目标。E-8 靠机内燃料可持续飞行 11 小时，接受空中加油后可提高到20小时。另一种著名的监视机是洛克希德 TR-1A（它是 U-2 侦察机的监视型，现在已经改名为 U-2R），它的机头也装有 SAR。TR-1A 为单座，搜集到的资料通过卫星传到地面，飞机自身不能进行资料解析或目标指示的工作。
但是有人监视机即便通过多次空中加油延长滞空时间和航程，也无法解决操作人员的疲劳问题。无人机的优势再次体现，虽然目前无法为它进行空中加油，但是这可用太阳能动力或全电气动力来解决。美国中央情报局在 90 年代初首次使用 GNAT-750 无人机对前南斯拉夫进行监视，其全长 5 米、宽 11 米、起飞重量 520 公斤，采用螺旋桨驱动和半收放起落架，可以连续执行 24~30 小时的监视任务（最大滞空时间 48 小时）。在前南的 GNAT-750 通过 RG-8 单发联络机进行数据传输，事实上每天可用于数据传输的时间只有 2 小时：这是由于 RG-8 的滞空时间只有 8 小时，而从传输中转地点往返就要花掉 6 小时，而 GNAT-750 的尺寸也不足以装载卫星通信天线。
未来的侦察机会不会全面地走向无人化呢？至少从经济的角度来看不会再开发象 U-2 和 SR-71 那样的昂贵产品，而战略侦察任务也在 70 年代之后完全被侦察卫星独揽。以战斗机或攻击机加装侦察吊舱是一种流行趋势，自 70 年代美国海军给 F-14 挂装 TARPS 以来已有很多国家效仿。而监视机则由 E-8 那样的大型有人机和“全球鹰”、GNAT-750 等无人机并行使用为主，有人机也可兼任无人机的信息中转站。近距离的搜索任务已经被无人机包揽大半，发达国家正在致力于小型化无人机，以期装备到步兵小分队之中并和单兵接收机或先进的头盔接收组件配套使用，当然这需要时间来实现。