E-3预警机是直接采用波音707商用机的机身加上旋转雷达模组、陆空加油模组，雷达直径9.1m中央厚度1.8m用两根4.2 m支撑架撑在机体上方。AN/APY-1/2水平旋转雷达可以监控地面到同温层之间的空间，包含水面，四具引擎可以提供1兆瓦特的电量给雷达。

所用的多普勒脉冲雷达有250英里半径以上的范围可以侦测高海拔低速飞行体（以雷达地平线为准），水平脉冲波（BTH）有400英里范围侦测中低海拔（以雷达地平线为准）的空中载具，雷达组中的副监督雷达子系统可以进一步对目标进行辨认和标出敌我机，并消去地面物体造成的杂乱讯号

其他主要子系统是导航、通讯、电脑（资料解读）。电脑控制台上显示器把资料以图形和表格方式呈现，监视、确认目标、兵器控制调度、战术管制、通讯...等都是在电脑控制台上完成的。E-3的雷达和电脑子系统可以综整显示当下战场状态，资料随时收集随时更新。包含敌机敌船的持续追踪，资料可以传给后方指挥中心，紧急时还可以直接传给美国的国家指挥中心。

在支援空对地行动时，它可以协调禁飞，侦查，空运和近距离轰炸支援等等多种战术，还有全面的空中资讯提供给指挥官进行空战部署，所以也是极大的空中防御资产，E-3可以侦测，辨识，追踪美国和北约远方边境的任何飞机并直接调派战机拦截。

E-3在美国和北约服役的机型一次加油可滞空8小时（4000英里），新型的英、法、沙特版本换装CFM56-2引擎后一次可以飞10小时（5000英里）。航程还可以用空中加油来延长，机上还有组员轮班休息区。

首架E-3的工程测试评估在1975年十月开始，1977年三月552空中预警管制中队 (现为552空中管制中队，在Tinker空军基地，奥克拉荷马州），投入首架E-3服役。

总共有68架生产，两架半成品（一架是北约、一架是美国空军）

美国空军就有33架E-3现役。28 架在Tinker空军基地属于空中指挥部。四架E-3在太平洋空军部的Kadena基地，日本冲绳和阿拉斯加Elmendorf基地等处。一架TS-3型则是波音测试机。

北约组织有18架 E-3A和相关支援设施。自从规定所有航空器都要有注册国，北约的18架都注册在卢森堡，这个没有空军的国家。第一架北约E-3于1982年1月交货。

北约成员英国和法国 并不使用北约的E-3A 而是参加研发专案。英法都有自己的E-3。英国有7架。法国有4架，全部都是新型CFM56-2引擎。英国在1970年代曾经预计用Hawker Siddeley Nimrod飞机去接替Avro Shackleton作为预警机平台，后来测试结果不理想而采用E-3。

沙特阿拉伯也有五架，也都是CFM56-2引擎。日本有四架波音767预警机上面的装备和E-3几乎一样。

E-3第一次参战是海湾战争的沙漠盾牌行动；建立一个全方位雷达网去防堵伊拉克。 而沙漠风暴期间，E-3完成400次任务和超过5,000小时飞行。历史上第一次有预警机雷达纪录下了所有空战经过.，除了提供即时的敌军动态，E-3 也支援了40次空对空击落中的38次。

雷达系统升级方案（RSIP）由美国和北约共同开发，加强E-3的电子反制措施和系统可靠度、可用性、维护性，软硬件的提升加强了侦测目标的能力尤其是那些低雷达反射度的物体（如导弹、匿踪涂料物体），增强电子反反制来对抗现今威胁的能力，雷达的可靠性和可维护性（R&M）以内建在控制面板和维修面板的嵌入式测试装置来达成。

升级利用多普勒脉冲压缩波增加资料采样率、处理范围、速率分辨率，减少讯号完成时间，新的讯号处理算法加强敏感度和明确范围判定，也加强雷达设定和监控。（RSIP）方案是多方面的跳跃式进步，为了在更远距离侦测和追踪更小的目标，好比给雷达加上了望远镜。加强雷达硬件的可靠度和可维护性能够减少备品数量和维修时间。控制和处理算法可以防止敌人用电战反制系统或欺敌假目标。

美军在2004会计年度完成了升级，法国在2005年完成。

波音707机体已经很久没有生产，所以日本自卫队的E-3预警机规划要用767机体，也就是E-10 MC2A将来也会用来替换美军的E-3，RC-135和E-8联合之星指挥机也都是用767机体；然而国防预算的减低为此计划投下不确定性。

E-3还有一些其他的重要子系统，包括导航、通信和计算机数据处理系统等。E-3的导航与导引系统可达到综合导航精度不大于3.7公里。数据显示和控制系统主要由数据显示器、多用途控制台、电传打字机和辅助显示器组成。显示有正常与放大32倍两种倍率，后一种可用于监控和指挥多架战斗机的空中格斗。数据处理系统，能记录、存储和处理来自雷达、敌我识别器、通信、导航和引导系统以及其它机载数据搜集和显示系统的数据。据称能处理400个不同目标；为适应欧洲的需要，还要把容量加大到600个。机上的操作员通过控制台上的显示器，以文字或者图形的多种格式查看各种信息，并做出各种监视、识别、武器控制、战场管理和通信的操作指令。

E-3能将收集到的战场信息实时的传送给不同的部队，这些信息包括敌机敌舰、和友机友舰的位置和航向等。当情况紧急时，如核袭击，这些信息还可以直接被送往美国本土的最高指挥机关。

由于E-3作战时在空中飞行，它在战场上生存率较高。其飞行路径可根据任务和生存需求迅速改变。E-3在空中巡航执勤的时间约为8小时，通过空中加油可大大的延长。

动力装置

翼下吊舱内装4台普拉特·惠特尼公司的TF33-PW-100/100A涡扇发动机，单台推力93.4千牛（9525公斤），驾驶舱后上方有空中加油受油口。

座舱

第一批生产型可载17名乘员，其中驾驶员4名，系统操作员12名，后者分别负责操作通信设备、计算机、雷达和9台多用途控制台，另有值勤军官1名。

在上层机舱内，由驾驶舱向后依次排列有：通信设备机柜与通信操作台，数据处理设备机柜与计算机操作员工作台，3个一排的9台多用途控制台，值勤军官工作台，雷达接收机与雷达操作员工作台，以及信号处理机机柜。机尾处是乘员休息间和备用救生器具存放柜。机舱前部计算机工作台 左侧有跳伞投放机构。原波音-707前货舱处经改装后装有飞行控制设备机柜，通信设备机柜，中心配电盘，直流电源机柜和救生伞柜。后货舱改装后装有雷达发射机和辅助动力装置，舱壁上开有辅助动力装置进气口。参加海湾战争的E-3飞机乘员增为机组4人，系统操作员19～29名。

系统

一套液冷系统，用于冷却雷达发射机，一套循环式空调系统与一套闭回路冲压冷却式空调系统用于乘员和电子设备的空调。发电机容量为600千伏安。后货舱内有辅助动力装置。有两套互不连通的独立液压系统；应急时，每一套系统都能满足操纵飞机和驱动旋转雷达天线罩的需要。

机载设备可分成搜索雷达、敌我识别器、数据处理、通信、导航与导引和数据显示与控制6个分系统。

雷达

威斯汀豪斯公司研制的AN/APY-1型S波段脉冲多普勒雷达主要由尺寸为7.3米×1.52米的平板隙缝阵天线、雷达发射机、雷达接收机与数字式信号处理机组成。可选用脉冲或脉冲多普勒、高脉冲重复频率或低脉冲重复频率、垂直扫描或不垂直扫描、主动或被动等多种工作方式。可以根据不同的作战条件把360°方位圆划分成32个扇形区，分别在每一扇形区内选用恰当的工作方式组合，排出雷达扫描工作程序，以适应下视、超地平线远程搜索、海上目标搜索和干扰方位测定等不同作战任务的需要。雷达有主波瓣窄、旁瓣低、有跳频、多脉冲重复频率、动目标显示等技术特点，能有效地抗御电子干扰。雷达天线罩是椭圆形截面，直径9.1米，厚1.8米。中央段为铝蒙皮加强肋结构，下方通过转台结构和两根支柱固定在后机身上。在转台上有转动轴承和电器与波导管旋转关节系统。雷达天线、敌我识别天线、高速战术情报数据传输天线、雷达天线冷却系统、雷达罩空调系统和玻璃钢天线罩等均固定在中央段上。雷达工作时，旋转天线罩由液压驱动，每分钟6转；雷达不工作时，每分钟1/4转，以保持轴承的润滑。

预警机的雷达一般都利用多普勒频移来区分目标和地物杂波，但所用天线却 多种多样。E-3家族不同于其他飞机的突出特征是，机背上装有一个直径近10m 的“铁饼”形旋转天线罩。 其内装的天线在方位上机械转动扫描，在仰角上电子扫 描。它的水平波束很窄，能精确分辨开在方位上靠得很近的目标。

E-3 飞机上除了装有有源和无源雷达探测设备之外，还装有通信设备、敌我识别设备、导航设备和信息处理 设备等，构成一个小的C31系统，成为战区C31系统的重要组成环节。这种预警机可同时探测60多个目标，跟踪其中的200多个，可同时引导和指挥10多架飞机对敌作战，能保证每天指挥数千架次的飞机对上百个目标采取动。因此可以说，预警机是夺取战场主动权和赢得胜利的最关键的因素之一。据报道，美国进行的一次计算机模拟表明，预警机可把对敌作战的效能提高15~30倍。

敌我识别器

双卡特勒·哈默公司研制的AN/APX-103询问机为基础的高方向性询问－接收编码式敌我识别系统。其天线与雷达天线背靠背地安装在雷达天线旋转罩内。其询问与接收信号均经信号处理机由中央数据处理机控制。通过该系统能获取装有编码应答机的目标的方位与距离信息。敌我识别系统在一次扫描中能询问200个以上装有应答机的空中、海上或陆上目标，给“空中警戒和控制系统”指挥官以完整的陆、海、空力量配置情况。

通信系统

装有14种高频、甚高频、超高频通信设备，以确保E-3对E-3、对空、对地和应急通信。在第三批批生产飞机中加装三军通用的时分数字数据传输系统。

导航与导引系统

装有两套德尔科公司的轮盘木马Ⅳ惯导系统，诺斯罗普公司的ARN-99奥米加导航设备和瑞安公司的APN-200多普勒导航仪，综合导航误差不大于3.7公里。

E-3的主要型别有E-3A、B、C，D四种。EC-137D是用波音707-302B改装的试验机，装4台JT3D-9涡扇发动机，共改装两架，其中一架在试飞工作完成后返厂改装成E-3A生产型。

E-3A

E-3A为美军的首批生产型。机舱内作了很大的改动，改装后的机舱内可载乘员17名。其中机组4人，系统操纵人员12名，值勤官1名。系统操作人员分别负责操作通信设备、计算机、雷达和9个多用途控制台。机载设备可分成搜索雷达、敌我识别器、数据处理、通信、导航与导引、数据显示与控制等六个部分。

雷达系统有诺斯罗普·格鲁曼公司研制的AN/APY-1型S波段脉冲多普勒雷达，可以根据不同的作战条件把360度方位圆划分成32个扇形区，分别在每个扇形区内选用恰当的工作方式组合。敌我识别系统在一次扫描中能询问200个以上装有应答器的空中、海上和陆上目标。

美国太平洋战区共有4架E-3预警机。分别隶属961空中管制中队，基地设在日本，以及阿拉斯加州埃曼多夫基的962中队。此外，沙特阿拉伯订购E-3A5架，于1987年交付完毕。

英国订购7架，法国订购4架，于1989～1992年间交付。到1991年共交付59架E-3。法国采购价格为1.833亿美元/架，英国采购价格为2.06亿美元/架。日本已提出采购E-3，因波音707已停产，改为采用波音767机体和E-3的电子设备，这表明原E-3的生产已告终止。

E-3A为美军的首批生产型。机舱内作了很大的改动，改装后的机舱内可载乘员17名。其中机组4人，系统操纵人员12名，值勤官1名。系统操作人员分别负责操作通信设备、计算机、雷达和9个多用途控制台。机载设备可分成搜索雷达、敌我识别器、数据处理、通信、导航与导引、数据显示与控制等六个部分。雷达系统有诺斯罗普·格鲁曼公司研制的AN/APY-1型S波段脉冲多普勒雷达，可以根据不同的作战条件把360度方位圆划分成32个扇形区，分别在每个扇形区内选用恰当的工作方式组合。敌我识别系统在一次扫描中能询问200个以上装有应答器的空中、海上和陆上目标。

E-3还有一些其他的重要子系统，包括导航、通信和计算机数据处理系统等。E-3的导航与导引系统可达到综合导航精度不大于3.7公里。数据显示和控制系统主要由数据显示器、多用途控制台、电传打字机和辅助显示器组成。显示有正常与放大32倍两种倍率，后一种可用于监控和指挥多架战斗机的空中格斗。数据处理系统，能记录、存储和处理来自雷达、敌我识别器、通信、导航和引导系统以及其它机载数据搜集和显示系统的数据。据称能处理400个不同目标；为适应欧洲的需要，还要把容量加大到600个。机上的操作员通过控制台上的显示器，以文字或者图形的多种格式查看各种信息，并做出各种监视、识别、武器控制、战场管理和通信的操作指令。

E-3B

E-3B是美军用头两架E-3改进发展的，与A型比提高了目标处理能力，并改善了探测舰艇的能力。E-3C和E-3D是给北大西洋公约组织及英国空军的型号，基本与E-3B相同。

北约组织以20亿美元的费用引进了18架E-3。第一架于1982年1月交付。1981年沙特阿拉伯订购了5架E-3A和6架KE-3加油机(E-3的加油型号)以及配件、训练和后勤设备，1984年沙特将KE-3的定货量提高到8架。英国己经周折，削减了定购数量，于1987年订购了6架E-3，价格为2.06亿美元/架，后追加了一架；法国订购了3架，价格为3.3亿美元/架，交货时间为1989年至1992年，也追加了一架订货。

E-3C

美军E-3最后10架及北大西洋公约组织使用型，其基本特点与E-3B相似，但要改装适合欧洲作战环境的抗干扰通信系统。为配合E-3C的使用，还将改装其防空体系中的地面台站的通信设备。

E-3D

英国型，装CFM-56-2A-3涡扇发动机，1991年开始交付，1992年3月交付完毕。

E-3F

法国型，装CFM-56-2A-3涡扇发动机，采用部分法国电子设备，1991年5月22日向法军交付，1992年4架全部交付完毕。2017年7月法国对E-3F预警机队进行航电系统升级，使其至少服役到2035年。

KE-3A

利用E-3机体为沙特制造的加油机，共8架，无雷达天线罩，用CFM-56发动机。

JE-3C

1987年波音接受美军2.415亿美元改型计划合同。要求在美国与北约的E-3上加装AN/AYR-1电子支援测量系统，以发现来自敌/友机的电磁信号，为美国与北约改装的各一架试验机于1991年交付。

E-3在海湾战争的沙漠盾牌行动中，是最早投入部署的飞机之一。在战争期间，E-3执行了超过400项任务，记录下的执勤时间长达5000小时。在联军40次空战胜利中，E-3参与了其中38次。

举世瞩目的为期42天的海湾战争以伊拉克彻底战败，无条件接受联合国安理会有关决议而宣告结束。以美国为首的28个参战国的多国部队取得完全的胜利。这次海湾战争显示了美国的军事实力，特别是空中优势。这次部署在海湾地区的飞机有3000多架，20多种型号，如F-15， F-16，F/A-18等战斗机，F-14护航机，F-117A隐身机，B-52轰炸机，E-3 预警机 …… 等等。在42天战争中，空袭有38天，多国部队出动10万多架次 飞机，平均每天 出动 2500架次，绝大部分在夜间进行。投弹量达50万吨，朝鲜战争三年才为68万吨。空袭消耗、压制、 摧毁伊拉克兵力的百分之五十。这场空战对整个战争的进程和结局产生了重大影响。这场战争进一步丰富和充实了“空地一体战”的概念。

在这次“沙漠风暴”行动中，美空军E-3预警机大规模地参加实战尚属首次，但其战功卓绝，这是以说明，现代战争大有无预警机不可之势。这 次海湾战争，多国部队动用34架预警机，其中E-3为15架(E-2“鹰眼”舰载预警机为19架)，美国7架是从美国俄克拉何马洲空军基地552空中预警飞行联队中抽调，进驻沙特的。北约3架。北约 从1977 年起决定采用 “E-3”预警机作为欧洲主要空防体系，”北约“共订购18架，美国从1985年起陆续交货。 沙特阿拉伯自1981年订购5架，于1987年9月美国已全部交货。“E-3预警机”具有预警与指挥双重功能，在空战中有两大作用：

流动的空中雷达站。“E-3”预警机在空中生存力强，它可长时间地警戒、识别、跟踪敌方 空中力量，成为一 个强有力的流动空中雷达站。它从基地至值勤站可远达160多公里，工作时间为6小时，识别低空飞行目标的探测距离为40公里，中、高空探测目标的距离为500多公里。一旦发现敌方目标，如是飞机，则“E-3”机立即通知巡逻机队或地面空战司令部，准备迎战，并给出具体拦截路线和方位，很容易将敌机击落。如是低空导弹，则也通过空一地通信数据键与“爱国者”防空导弹控制中心取得联系之后， 发射导弹拦截。

空中指挥中心。“E-3”预警机作为指挥和控制中心，它可通过战术空军司命部来支援快速反应，部署和采取战术行动。这次海湾战争的第一天，即1991年1月17日凌晨2:30，多国部队空袭巴格达，出动飞机数千架次，共有16个机种。例如大家熟悉的F-15，F-16，F-17A隐身机，B-52轰炸机，其中也有“E-3”预警机。在空袭中，“E-3”预警机的空中指挥起到极其重要的作用。“E-3”机一般巡航高度为9000米，居高临下，同时可跟踪600个目标，可指挥10架飞机作战。根据战场变化，随时部署飞行计划，充分显示“实时”指挥的威力，同时也可实时地进行协调，保证每天数千架次飞机对上千个目标进行有序的作战行动。它通过通信数据链引导战斗机到攻击点，如1月27日空战中，在“ E-3”引导下，两架美F-16以三枚 “麻雀” AIM-7、两枚AIM-9 打下伊方三架米格 23，一架幻影 F1。飞行员说：” 空中预警与指挥系统飞机棒极了”。 ”E-3”机还用于监视和引导被占领的科威特和伊拉克南部上空的繁忙空中交通。

E-3预警机总产量68架，除装备美国外，还出口英国、法国、沙特阿拉伯。

北约

驻扎在德国北约基地Geilenkirchen的有18架，后来一架在希腊坠毁。所有飞机的注册地都在卢森堡，负责监控欧洲区域。

法国

法国有四架E-3F，装备类似英国E-3D。

沙特阿拉伯

沙特阿拉伯有五架E-3A和八架KE-3A加油机，1983年购买。

英国

英国皇家空军原本有六架E-3D，后增为七架。于1986年12月购买。英国把其命名为为Sentry AEW1。

美国

美军有34架现役E-3A（24架升级为E-3B、10架升级为E-3C）。1995年9月22日一架E-3B因为左边两个引擎吸入鸽子而坠毁，导致24人死亡。另有部份飞机借回波音作测试研发之用。

E-3哨兵式预警机（又称望楼式）是波音公司生产的全天候空中预警机（AWACS），主力提供管制、控制、通讯、侦察等功能。美国、英国、沙特阿拉伯、法国、北约组织等国家或组织都有使用，1992年生产线关闭前一共生产了68架。