Када је реч о авионима, у Сирији се користи мешовит састав руске авијације. Од бомбардера у употреби су Су-24М и Су-34, оклопни јуришни авиони Су-25СМ, као и ловци Су-30СМ, чија је улога да брани руску авијацију са неба. Интензитет летова зависи од броја циљева на земљи које опредељују руске, сиријске, ирачке и иранске обавештајне службе.
Терористима није лако, јер руска авијација свакодневно спроводи скоро па теоретски максимум када је реч о броју полетања борбених авиона, док је досадашњи рекорд био 88 полетања за 24 часа. Досад је уништено скоро 750 објеката Исламске државе од почетка војне операције и то у провинцијама Рака, Хама, Идлиб, Латакија и Алеп.
Су-24 „фенсер“
Фронтовски бомбардери Су-24 су основна ударна сила руске авијације и тренутно се у операцијама у Сирији користи 12 авиона. Ови авиони могу да наносе ваздушне нападе у било које доба дана и ноћи, у свим метеоролошким условима.
Поред тога, Су-24 био је први совјетски авион који је пројектован да бомбардује на изузетно малим висинама — до 50 метара. „Сухојев“ авион Су-24 је први суперсонични совјетски авион са променљивом геометријом крила, која му омогућавају адаптацију на контрадикторне услове аеродинамике, што му пружа велику маневарску способност. Максимална брзина авиона је 1.600 километара на час.
Од наоружања Су-24 је опремљен ракетама класе ваздух—ваздух (Р60М), затим ракетама ваздух—земља (Х-29Л и Х-25МЛ), као и контролисаним ракетама слободног пада.
Су-34 „фулбек“
У оквиру војне операције учествују и вишенаменски тактички ловци-бомбардери који такође не маре за метеоролошке услове. Ови авиони у стању су да прецизно гађају циљеве на земљи користећи ракете ваздух—земља и ваздух—ваздух, а поред ракета са малим пречником дејства (Р-73), Су-34 може да буде опремљен и ракетама ширег радијуса (Р-77) са радарским навођењем.
Ловац је опремљен и електронско-оптичким системом контроле ватре, као и репним радарима који могу да опредељују мете које се налазе иза авиона неутралишући их без додатних маневара.
Летећи тенк
Оклопни јуришни авион Су-25СМ, почев од рата у Авганистану, добио је репутацију „летећег тенка“ због могућности да пружа подршку копненој војсци ракетном и митраљеском ватром. Авион је могуће опремити са 32 вида најразличитијег наоружања. Западни војни аналитичари тврде да не постоји боља подршка сиријској војсци у борби против терориста ИД него што то пружа Су-25СМ.
Када је реч о ловцу Су30СМ, њихов задатак је да чувају бомбардере и ловце, који наносе ваздушне нападе по позицијама терориста ИД. Они су опремљени ракетама ваздух—ваздух (Р-73, Р-27П и Р-27ЕР).
Хеликоптери
Међу летелицама руске авијације у Сирији присутни су и хеликоптери, иако се тачан број не спомиње у извештајима Министарства одбране Русије. Према речима представника руске војске Игора Климова, у операцијама се користе хеликоптери Ми-24, и то за случајеве спасилачких акција, као и зарад обезбеђивања авио-базе „Хмејмим“. Сваки хеликоптер опремљен је са четири блока од 20 авијационих ракета, као и митраљезом калибра 30 милиметара.
Сличан посао обављају и војно-транспортни хеликоптери Ми-8МТШ. Посада је опремљена опремом за ноћно посматрање, што им омогућава ноћно летење и то на висинама од пет метара у случајевима равних терена.
Крстареће ракете
Са Каспијске флоте досад је испаљено 26 крстарећих ракета по позицијама терориста ИД. Ракете комплекса 3М14 нису само изненадиле терористе већ и многе западне посматраче да су ракете лансиране са бродова релативно малих габарита („Татарстан“ и „Дагестан“), носивости две тоне. Поређења ради, бродови са којих америчка војска лансира своје томахавке су ракетоносци типа „Арли Берк“, чија носивост износи преко осам тона.
Упркос „минијатурности“ бродова, Каспијска флота је показала неочекивану прецизност у нападима ракета и то на удаљености од преко 1.500 километара. Чак је и главнокомандујући америчких снага Вилијам Гортни нагласио да је ово показатељ да је руска авијација способна да гађа циљеве на северу Америке без напуштања сопственог ваздушног простора.