海上自衛隊はP-2Jの後継機として検討されながら白紙に戻った国産対潜哨戒機PX-Lの代わりとして、1977年にP-3Cを採用しました。1981年4月29日にロッキード製の1号機（#5001）を受領、1981年12月15日に最初の完成機3機が厚木基地に到着しました。4号機以降は川崎重工でライセンス生産が行われ、1982年から引き渡しを開始、1997年9月17日には最終号機となる101号機(#5101,ライセンス生産98号機)が引き渡されました。
　この間搭載機材はアップデートされており、70号機(#5070)以降はアップデートIII相当となっています。また機体形状にかかわるものとしては89号機(#5089)からは前部胴体上面に衛星通信装置(SATCOM)のアンテナフェアリングが設けられ、100号機(#5100)からは新戦術データ処理装置が導入され主翼端アンテナの形状が変化しています。これらの改修は既存機に対しても行われています。
　また2003年度からは不審船対策として地対空ミサイルに対する防御装置（ALE-47チャフ/フレアディスペンサーとAAR-47ミサイル接近警報装置）を取り付ける改修が開始されました。チャフ/フレアディスペンサーは機首下面左右と主翼第2/3エンジンナセル後方の主翼下面に、ミサイル接近警報装置のレシーバーは機首レドーム左右と水平尾翼後方の左右にそれぞれ設置されています。また同時に前部胴体上面の衛星通信装置(SATCOM)のアンテナフェアリングも小型化されています。
　なお、2007年9月28日には後継機となるXP-1(P-X)が初飛行に成功しています。

　EP-3電子戦データ収集(ELINT)機は、UP-2J(ELINT型)の後継機として導入されたものです。胴体上面に前後2つ(2号機以降は中央にSATCOMアンテナドームもあるため3つに見えます)、胴体前部下面に1つ、大型レドームが設置され、尾部のMADブームは撤去されています。1号機（#9171）は1990年10月25日に初飛行、1991年3月6日に納入され、1998年9月までに予定の5機すべてが納入されました。
　なお#9172は2004年に改修されて後部胴体下面に大小2つのレドーム（あるいはアンテナフェアリング）が増設され主翼端の形状が変更されました。内容はよくわかりません。

　UP-3C試験評価機は1機だけ（#9151）導入されました。機首右側面に大きな標準ピトー管が設置されたほかは、外見的には通常のP-3Cとほとんど変わりません。1994年11月10日初飛行、1995年2月に納入されました。

　UP-3D電子戦訓練支援機は3機導入されました。胴体上下面に前後2つづつの大型レドーム、胴体後方下面のレドームの後ろには大型のエアインレットが設置され、尾部のMADブームは撤去されています。1号機（#9161）は1997年11月7日に初飛行、1998年3月5日に納入されました。続く2号機（#9162）は1999年2月、3号機（#9163）は2000年2月1日に納入されています。これで日本におけるP-3系エアフレームのライセンス生産は終了しました。

　OP-3C画像情報収集機は、新防衛計画大綱に示されたP-3C部隊2個の削減に伴い発生する約20機のP-3C余剰機から5機を改造することになっています。センサー類を搭載するため胴体前部下面に大型フェアリングが設置され、尾部のMADブームが撤去されたほか、前部胴体上面の衛星通信装置(SATCOM)のアンテナフェアリングが小型化されています。改造1号機(#5043→#9131)は2000年9月19日に初飛行、2001年3月1日に納入され、2006年度末納入予定の改造5号機（#5068→#9135）で予定の5機全てが納入されることになります。なお改造3号機（#5039→#9133）以降の機体には最初から全面グレーの新塗粧が施されています。