独自の作戦の例である。ユーモラスで破天荒な印象の作戦が多く、ファンの評価は分かれるがZATの特色を出している。
電気ショック作戦
アストロモンスにスカイホエールから送電線を打ち込んで放電する。だが、無効だった。
放電作戦
川の中に電気を流し、生物を追い出す作戦。多摩川に潜むコスモリキッドを追い出すことに成功した。西田隊員の得意の作戦。
高圧パイプ作戦
ライブキングに飲み込まれた光太郎と健一の愛犬ポチを救うためにライブキングの腹にコンドルから高圧パイプを打ち込んで穴を開ける作戦。穴を開けることには成功したが、肝心の光太郎やポチが出てこないうちにパイプを引き抜かれ、同じく腹に飲み込まれていたコスモリキッドが出てきてしまって失敗に終わった。
コショウ作戦
朝日奈隊長の発案の作戦。ライブキングに飲み込まれた光太郎とポチを救うためにスカイホエールから1トンのコショウをばら撒き、ライブキングにくしゃみをさせて光太郎とポチを吐き出させる作戦。作戦は見事に成功し、ライブキングはくしゃみと共に光太郎とポチを吐き出した。
パンチ弾作戦
初の2対1の闘いで劣勢なタロウを救うべく、瞬時に敵を倒すために考案された作戦。タロウがこれを察し、ウルトラフリーザーでコスモリキッドとライブキングを凍結させた後、コスモリキッドを鉄球で砕いて倒した。
バスケット作戦
卵を取り戻したものの自分の手で持てないキングトータスとクイントータスの代わりに卵を運ぶ作戦。四つの卵を巨大な籠の中に入れた。当初は籠を口に銜えさせようとしたが、うまくいかなかったため、スカイホエールで籠をオロン島まで輸送した。
中和作戦
ジレンマの吐き出す強力な酸に対し、スーパーアルカリ液を使用。タロウにかけられた酸を中和し、その抵抗力をもたらした。
蟻殲滅作戦
ビルに潜むアリ達をスカイホエールが蟻酸で誘き出し、コンドルが高圧電流（となっているが劇中では火炎放射にしかみえない）で焼き払う。しかし、作戦は失敗し、アリ達は合体してアリンドウが生まれてしまった。
ミラー作戦
鏡に映った自分に反応するデッパラスに対し、各戦闘機が巨大な鏡をぶら下げて怪獣を埋立地に誘導。そこにある落とし穴に落としたところをミサイルの集中攻撃で倒した。しかし、一晩で再生し、再生後は作戦が通じなくなった。
虫歯治療作戦
水中ロケットが口に挟まってしまったシェルターのためにスカイホエールがクレーンで水中ロケットを引き抜こうとしたが、間違ってシェルターの歯を抜いてしまい凶暴化。シェルターは最後にその水中ロケットで不幸にも爆死してしまった。
地雷作戦
頑丈な鎧で防具されているエンマーゴを、地雷で攻撃した。
スプレー作戦
姿が見えないミエゴンにスプレーガスを噴射し、色をつけて姿を明確にした。
手錠作戦
苦戦するタロウを援護するためにオカリヤンの首と左手にスカイホエールとコンドルが強大な手錠をかけ、動きを封じた。
トリモチ作戦
風船ガムが顔にくっつく事をヒントに荒垣副隊長が考え出した作戦。バードンに大量のトリモチをかぶせて動きを封じようとしたが、行水をした直後で体が濡れていたため、しっかりくっつかず中途半端に終わった。
トゥー リアル ハイティ コンドー ひろこんは ィヨルド むげ カナダドル うらら カッコ ハック モンテレイ オープ よなぐす ホルトノ スープ うとぐ ばくごう ジュア マズル サイエン 黄かぶ レーティ ユースケ ミズーリ すわ最適 ファミ アーカン 白いページ スカラップ ジャン イカリモン シルバ アウディ シャトー ラッキー ワック はます 探偵物語 ドーラン 一粒万倍 けんこう メッセ りあん ノーム フラップ ハンム セルロ チャプター 天安日本
ひっぺ返し作戦
東京ニュータウンの地下に眠る怪獣を地上に引きずり出すため、地表面を覆うコンクリートを剥がす作戦。スカイホエールから地上へ巨大アンカーを打ち込み、引き剥がすことに成功する。地下にいたのはキングゼミラだった。
ネット作戦
寿命が一週間のセミを保護するためキングゼミラに虫かご代わりにネットを放ち、命を保護した。しかし、ニュータウンの住民が泣き声に我慢できずネットを燃やしてしまった。
ZATハリネズミ作戦
無数の時限ミサイルをロードラの体に次々打ち込み、ハリネズミのようにしてからいっせいに爆発させる。しかしロードラには全く効かなかった。
王水作戦
ミサイルなどが効かず、車を溶かし続けるロードラを、王水で逆に溶かしてしまうという作戦。結局は放射器を溶かされて失敗した。
AZ1974作戦
水爆の3倍の威力を誇るAZ1974爆弾。だが、発射装置が完成してないため発案者の上野隊員自らスカイホエールから怪獣に飛び移って時限爆弾ごと直接体にセットを行った。これでムルロアを見事倒すことに成功する。名前のモチーフはウルトラマンタロウ放映の年“1974年”にちなんで。
首吊り作戦
スカイホエールとコンドルの間にチェーンを張って弱ってきたムカデンダーの首に巻きつけて締め付けたが、首と胴体を分離してこれを逃れた。
アミアミ作戦
メフィラス星人（二代目）を生け捕りにするため、網を放った。原始的ながら逆に斬新な作戦だったが、破壊光線で破られて失敗した。
真っ二つ作戦
過去に現れたベムスターを分析してウルトラブレスレットと同じ威力を持つ回転ノコギリを開発し、スカイホエールに装備して改造ベムスターに対抗する作戦。回転ノコギリはビルを真っ二つにする威力を発揮したが、ベムスターはヤプールに強化されており、ノコギリの方が壊れてしまって失敗した。
エネルギー爆弾作戦
改造ベムスターの腹の"口"がエネルギー吸収口であることを利用し、2種の爆弾を腹に打ち込み、内部で化学反応させ、その爆発で倒した。
薬品作戦
兵器が効かないお化けキノコ（マシュラの素）を特殊薬品で攻撃したが、キノコの毒素と混ざった強力な毒液として逆用され、失敗。
ベル作戦
失明したタロウにカタン星人の位置を知らせるため、星人の首にベルをつけた。これでタロウに星人の位置を看破させ撃破に貢献した。
白酒作戦
お酒が大好きなベロンを酔い潰すために、スカイホエール内で合成した白酒を飲ませて激しい踊りをさせる。
装備
ZATの装備品（航空機、車両、制服、武器等々）には、曲線、曲面を多用したラインと、先端部に設けられた球状の突起といったデザイン上の一貫した特徴がある。
銃器類・特殊装備
ZATガン
ZAT隊員が携帯する拳銃。小型ながら強力な威力を誇り、スカイホエール等の航空機が撃墜された後の地上戦など全編を通して活躍した。カートリッジによって実弾やレーザー、ガスなどの切り替えが可能だが、第6話ではレーザーでジレンマを巨大化させてしまっている。
通信機付腕時計（正式名称不明）
隊員たちが常に装備している腕時計で、非番の隊員もこれを使って定時連絡を行っている。しかし、第40話で光太郎がこれを付け忘れて出掛けてしまい、タイラントが迫る中で大変なことになったこともある。
携行用無反動銃
先端のミサイルを発射する単発式の銃で、発射時の衝撃が体にかからない。
大型機関砲
1秒に100発の弾丸を発射する大口径マシンガン。
スーパーナパーム
肩に背負った点火剤入りのタンクと共に使う火炎放射器で、かなり長い間放射出来る。
X線レーダー
第2話で登場した電子装備。地上に設置した小型パラボラアンテナからX線を放射し目標内部を透視する。ライブキングに飲み込まれた光太郎を確認した。
散布機
第9話で登場したもので殺虫ガスだけでなく火炎放射、熱湯の噴射も可能。ビルに巣食っていた大蟻を駆除するために使用されたがノズルを溶かされてしまう。
ZATヘルメット
耐熱、耐圧性に優れており、通信機が内蔵されている。
航空機
スカイホエール
主力大型戦闘機で、前線では指揮・管制を司る移動司令室にもなる。また、輸送、偵察といった任務にも使用される多用途機である。上記の作戦に使われる装置は大抵この機で輸送され、2段の水平尾翼が外見上の大きな特徴となっている。大気圏離脱と宇宙空間での航行、さらに垂直離着陸も可能で、機内の化学分析室で薬品調合や白酒の合成も行う。武装は改造ベロクロン二世を倒した機首のレーザー砲、両主翼付け根にぶら下げている箱形のミサイル／ナパーム弾ランチャー、この他にも機体下面より各種オプション兵装、装置などが装備可能という特長からいろいろな作戦や作戦後の攻撃などの要とも成っている。全長60m、全幅54m、全高20m、最高速度M3.3、乗員6名。
コンドル1号
主力高速戦闘機。スカイホエールとペアでの出撃が多く、折り畳み可能の輪っかのような主翼が特徴的。偵察用カメラと高性能レーダーを搭載し、高度2万mまで飛行可能なため偵察任務にもよく使われた。自爆機能もあり、武装は機首のレーザーと主翼の真ん中に付いているZATミサイル。この他にも作戦のために胴体下部にもオプション装備が可能。全長20m、全幅23m、全高9m、最高速度M8.8、乗員2名。
スーパースワロー
小回りのきく高性能小型戦闘機。長時間強力噴射できるロケットモーターで大気圏離脱や宇宙空間の航行、宙返りや背面飛行などアクロバティックな飛行も可能。そのため操縦が難しいらしく本編での出番はさほど多くなかった。翼はやじろべえのような形状をしており、よく横揺れする。武装は機体下部についているミサイル。全長19m、全幅17m、全高8m、最高速度M9.1（M1.1と記載する資料もある）、乗員1名。
ドラゴン
第24、27話に登場した小型高速ヘリコプター。コクピットからの視界が広いため、主に捜索や偵察に使用された。機体上部の3枚のローターで上昇し、ジェット噴射による高速移動ができる。フロートが付いており着水も可能。全長12m、乗員2名。
アンドロメダ
船体の周囲に3基のロケットエンジンを配置し、光子力エネルギーで飛ぶ宇宙航行用大型ロケット。武装はハイパーミサイル、プラズマミサイル、宇宙魚雷など多彩で、恒星間航行も可能。オープニング映像にのみ登場。全長167m、全幅32m。
マゼラン
アンドロメダに搭載されている小型宇宙戦闘円盤。地球では珍しい円盤型の宇宙艇で、惑星調査のための着陸船としての役割を持ち、宇宙戦闘機としても使える。玩具は発売されたが、オープニング映像にも未登場でスチル写真のみとなっている。全長6.7m、定員2名。
車両・潜航艇
ウルフ777（スリーセブン）
地上攻撃用車両。トヨタ・クラウン2ドアハードトップ「HT-SL」（MS51、前期型）がベース。単体での地上攻撃も可能な本車は、強力なエンジンにより最高時速300km以上での走行も可能。またテンペラー星人との戦いでは光太郎が見事なフットワークを披露してくれている。耐熱性を誇るボディはバードンの火炎に耐えたが、メモールの火炎には焼かれてしまった。武装はウルフミサイル、ベータ光線砲、機関砲。ラビットパンダと同じく放電装置を持っている。また高性能レーダーも搭載されていてパトロールにも用いられていた。全長6.1m、全幅1.8m、全高1.86m、最高時速300km以上、乗員5名。後にプロレスの星アステカイザーに黒色塗装を施されて流用される。
ラビットパンダ
小型特捜車。バモスホンダがベース。フロントノーズに高性能レーダーを装備するなど主にパトロールに使われた。その奇抜でかわいいデザインらしからぬ強固な装甲を誇り、対怪獣用レーザー砲、バズーカ砲も搭載されているなど戦闘車両としても威力を発揮した。強力な放電装置を持っている。全長3.8m、全幅1.51m、全高2.75m、乗員2名。
ZAT専用車
宇宙人の追跡や偵察に使われる。第26話より緑色の三菱・コルトギャラン4ドアセダンが登場。しかしこの車両はのちに第34話でテンペラー星人に壊されたため、その後最終話まで赤い三菱・ランサーが使われた。
ペルミダーII世
地底戦闘車両。第8話に登場。先端に装備された2基のドリルはダイヤの1万倍の硬さを誇る。ドリルは逆回転も可能。スカイホエールに搭載され現場に輸送される。本編での武装は6連装式地底ミサイルだったが、オープニング映像では2基の大型ドリルミサイルが装備されており、状況により換装できるようである。全長23m、全幅5.6m、全高8m、地上速度時速90km、地中速度時速60km、乗員4名。
バギー
第12、13話で登場したもの。移動用らしく戦闘には参加していない。
アイアンフィッシュ
高性能研究用原子力潜航艇。ZAT唯一の水中戦力で深海魚のような姿をしている。武装は左右両舷に搭載されたスーパープラズマミサイルと、上部の超高圧放電装置。本部基地の地下格納庫に格納されている。オープニング映像にのみ登場。玩具も発売されているが結局本編には登場しなかった。全長46m、全幅17m、全高31m、水上時速40ノット、水中時速35ノット、水深2万mまで潜航可能、定員10名。
宇宙ステーション
ZATステーションNo.S1009
第13話に登場。第7話より異動になった西田隊員の転任先。九州で演習を行うZATを宇宙からサポートした。
ZAT第1ステーション
第29話に登場。月の軌道上を回るZATの宇宙ステーションの一つで、ZAT本部の隊員たちとも親交があった佐野隊長が勤務していたが、改造ベムスターに奇襲され、ZAT本部からの救助も間に合わず丸呑みされてしまった。