Cảnh mưa to gió giật được ghi lại từ một chiếc phi cơ lao vào cơn bão Milton trên Vịnh Mexico đã gây được sự chú ý đối với các máy bay săn bão. Đó là những phi cơ chở hàng chục người bay vào các cơn bão nhiệt đới và thu thập dữ liệu với mục đích dự báo thời tiết và nghiên cứu khí tượng. Tại Mỹ, hai tổ chức thực hiện các nhiệm vụ này là NOAA và Phi đội Trinh sát Thời tiết số 53 (WRS) của Không quân Mỹ.

WRS là đơn vị trinh sát thời tiết mang tính quân sự duy nhất trên thế giới và mọi chuyến bay của WRS đều cất cánh từ đại bản doanh của họ là Căn cứ Không quân Keesler ở bang Mississippi. Do Vịnh Mexico là nơi thường xuyên xuất hiện bão nhiệt đới, nên căn cứ của các phi đội săn bão phải ở gần Vịnh để rút ngắn thời gian và quãng đường bay tới tâm bão.

Các phi cơ của WRS làm nhiệm vụ khí tượng bao trùm một khu vực rộng lớn từ Đại Tây Dương đến Hawaii. WRS vận hành 10 máy bay Lockheed WC-130J có thể bay thẳng vào các cơn bão, khi thực hiện nhiệm vụ chúng sẽ bay xuyên qua mắt bão ở độ cao từ 150 mét đến 3.000 mét.

10 phi cơ này được trang bị nhiều hệ thống thời tiết để nghiên cứu và quan sát bão. Một vài thông số khí tượng được đo đạc bao gồm vị trí địa lý của mắt bão, áp suất nước biển, sức gió, nhiệt độ ở độ cao đang bay và ở mực nước biển. WRS có hai trạm mặt đất liên lạc vệ tinh là Trung tâm Bão Quốc gia (NHC) và cơ sở Keesler để nhận và xử lý dữ liệu từ máy bay.

Ngoài phi đội WRS, còn có phi đội săn bão của NOAA thuộc Bộ Thương mại Mỹ. Phi đội này mang tính dân sự và lép vế hơn WRS đáng kể khi chỉ có 3 phi cơ cũ. Họ thực hiện các chuyến bay giám sát, nghiên cứu các cơn bão ở Đại Tây Dương và Thái Bình Dương từ trụ sở đặt tại Sân bay Lakeland Linder, bang Florida.

NOAA vận hành 2 máy bay Lockheed WP-3D Orion và một chiếc G-IV Gulfstream bay ở độ cao lên tới 13,7 km. Trong khi Orion bay thẳng vào mắt cơn bão, thì chiếc Gulfstream chỉ bay quanh rìa trên của cơn bão để ghi lại thông tin về các luồng gió ở tầng trên cơn bão.

Orion được trang bị 4 động cơ tuabin cánh quạt Allison T56-14 và đạt tốc độ 460 km/giờ ở độ cao 8.200 mét. Phi cơ này có thể được coi là một phòng thí nghiệm trên không vì được trang bị rất nhiều thiết bị chuyên dụng. Mỗi chiếc Orion được trang bị 3 radar thời tiết, bao gồm radar băng tần C ở mũi, hộp radar tròn màu đen dưới thân máy bay và radar băng tần X nằm ở đuôi, được gọi là radar Doppler. Trên máy bay cũng có các cảm biến nhiệt độ cùng nhiều thiết bị khí tượng khác. Nhô ra trước mũi là một cột lấy mẫu có hình dạng khá giống đầu dò để tiếp nhiên liệu trên không.

Orion có phi hành đoàn khá đông từ 19-22 người, gồm phi công, hoa tiêu, kỹ sư, kỹ thuật viên và nhà khí tượng. Từ trên máy bay, họ sẽ thả các máy thăm dò có định vị GPS vào giữa cơn bão để thu thập và truyền dữ liệu, sau đó gửi dữ liệu đến NHC để phân tích. Một nhiệm vụ của họ thường dài từ 8–10 giờ.

Tuy là loại máy bay săn bão nổi tiếng, song WP-3D Orion đã khá cũ và sẽ bị thay thế vào năm 2030. NOAA đã trao hợp đồng cho Lockheed Martin để sản xuất 2 chiếc WC-130J cùng loại với WRS. WC-130J sẽ chịu được sự nhiễu động lớn hơn khi bay qua các cơn bão và chở được nhiều thiết bị khoa học hơn.

Tuy ngày nay vệ tinh đã có thể phát hiện lốc xoáy trước khi nó hình thành, thì chỉ máy bay mới tiến được thẳng vào tâm bão để đo chính xác áp suất khí quyển và tốc độ gió. Do vệ tinh thì ở quá cao, còn tàu biển thì lại đi chậm và dễ bị chìm, nên dùng máy bay là cách duy nhất. Bất chấp đang gặp sự cạnh tranh từ các vệ tinh và cả drone, thì năng lực của máy bay săn bão vẫn tiếp tục được nâng cao, nhất là khi những cơn bão đang ngày càng xuất hiện nhiều và dữ dội hơn.