日本では、航空法により、国土交通省(航空機登録原簿)への登録をして交付された航空機登録証明書に記載された国籍記号と登録記号を表示しなければならない。)で運用する航空機にも割り当てられている。自衛隊で運用されている航空機の場合は航空法による機体記号の適用除外であるため、数字のみで構成される独自の機体記号が用いられている。上記のうち、航空会社でおもに使用されるジェット機およびターボプロップ機についてはさらに細かい分類が行われていた。最初は"JA8000"番台は4発ジェット旅客機(DC-8初号機がJA8001)、"JA8100"番台は大型4発ジェット旅客機(当時はボーイング747のみ)、"JA8300"番台は3発ジェット旅客機(ボーイング727など)、"JA8400"番台は双発ジェット旅客機(ボーイング737など)、"JA8500"番台は大型3発ジェット旅客機(DC-10・MD-11やトライスターなど)、"JA8600"番台から"8800"番台はターボプロップ機(YS-11や測量用のエアロコマンダーなど)、というように分類されていたが、1990年代以降、航空機の登録数が大幅に増加し、この法則では賄いきれなくなり、空いている番号を埋めていった(その中には、かつて忌み数として飛ばされていた番号[10]もあり、8000番台に限り[11]埋めて使用している)。6001〜6999番台においてはピストン多発飛行機が使用するための空白地帯であったが、ヘリコプターの普及に伴い9001〜9999番台が不足したため、6001〜6999番台をヘリコプターの登録枠となった。さらなる航空機の増加や更新に備えるべく1997年以降“JA+3桁の数字+アルファベット1つ”もしくは“JA+2桁の数字+アルファベット2つ”のパターンになっており、さらに「アルファベットのI(アイ)・O(オー)・S(エス)は使用不可」などの詳細な規則も規定されている(アラビア数字の1・0・5との誤認を防ぐため)。1997年以前に日本に導入された機体で2桁の数字+アルファベット2つパターンを登録している岐阜県防災航空隊のベル412EP、JA96GF(現在は抹消されている)が挙げられるが、これはアメリカ籍で導入され、翌年の1997年に日本国籍を取得したためである[12]。戦前までは"J-ABCD"といった、現在のイギリスに近い表記方法であった。神風号はJ-BAAI、ニッポン号はJ-BACIという具合であった。1952年に民間航空が再開された時に国籍記号が"JA"となった。サイテーション560に与えられ、2018年現在は岡山航空株式会社が所有している[13]。日本では、自動車の登録番号と同様に一度使用された機体記号は、同一の機体を国内で再登録する場合(海外に売却した機体を買い戻し再登録する場合、修理や改修のため抹消した機体を再登録する場合)を除いて、原則として二度と使用しない。全日空のボーイング767-381F(製造番号.33404)のJA601Fは2002年8月に同社保有で登録された後、2011年2月に売却されタンパ・カーゴなどで使用されていた。2015年12月に全日空が買い戻したが、同じ登録記号が使用された。日本航空のボーイング747-246F(製造番号.22477)のJA8151は1994年にアメリカのサザン・エア・トランスポートに売却されたのちに、1999年に日本航空に復帰したがJA8937として再登録された。前述の全日空の事例とは異なり、異なる登録記号が使用されている。R44の登録記号と同じである。Aviationのうち登録記号の末尾が「VA」の旧バニラ・エア機材)も存在する[14]。Aviationとの経営統合に伴い、バニラ・エア機材をPeach仕様に揃えるための改修が必要となった。航空自衛隊に所属したため、専用のシリアルナンバー(機体番号)が付けられた。JA8092→20-1102」へと変更された。3号機の導入を見越してJA8093も割り振られていたが、導入が見送られたため未使用のまま現在も欠番である。より制限がある[1]。熱気球のみ登録は国土交通省ではなく日本気球連盟に登録を行う[15]。超軽量動力機等のスポーツ、レクレーション等を目的とした飛行や、自作機などによる試験飛行の機体登録の際に付与される識別記号には、国籍記号のJAは使用されず、それぞれJR、JE、JXから始まる6文字の記号が申請順に割り当てられる[7][2]。これらの識別記号はアルファベット2文字とアラビア数字4文字で構成するが、超軽量動力機とジャイロプレーンにおいてアラビア数字4文字の記号が不足する場合には下1桁から3桁までアルファベットを含めて構成することしている。除外されるSは使用可能となっている。『JX0001』は大西勇一がスバル・1000のエンジンを流用して制作したモーターグライダー『スバルプレン』で、現在は向井千秋記念子ども科学館で展示されている。H-4の試験機には『JX0076』と『JX0077』が割り当てられている。