Разведывательные самолеты с этих субмарин доставляли командованию японского флота поистине бесценные сведения. Так, например, буквально за несколько часов до японской атаки самолет, запущенный с лодки I-5, прошел над гаванью Пёрл-Харбора, уточнив дислокацию кораблей флота США, информация о которой и была передана ударному соединению адмирала Нагумо (шесть авианосцев и корабли сопровождения).

В 1942 году разведывательные операции, проводимые авианесущими подводными лодками, достигли своего апогея. Субмарины-авианосцы бороздили воды Тихого океана от северных берегов Австралии до Западного побережья США. Так, 13 февраля 1942 года подлодка 1-17 под командованием капитана Ниси-но получила приказ следовать к берегам США. 20 февраля бортовой самолет дважды поднимался в воздух в поисках кораблей противника, а 23 февраля — с целью выбора объекта на побережье США для артиллерийского обстрела (командир 1-17 принял решение провести «акцию устрашения врага»).

В результате разведывательных полетов бортового E14Y1 была определена подходящая цель — нефтеперерабатывающий завод недалеко от Санта-Бар-бары. В ночь на 24 февраля японские снаряды обрушились на американскую землю. На берегу были отмечены пожары, а американская служба ПВО даже объявила воздушную тревогу. Справедливости ради нужно отметить, что 1-15 была не первой японской субмариной, обстреливавшей Америку; месяцем раньше район Сан-Франциско из своей единственной 76-мм пушки обстреляла японская подлодка Ro-64.

После этих успешных рейдов командование флота приказало всем японским субмаринам наносить артиллерийские удары по береговым объектам (не в ущерб основному заданию), чтобы вызвать панику и оказать психологическое воздействие на противника.

В том же феврале 1942 года другая авианесущая лодка I-25 под командованием капитана Тагами была направлена в полуторамесячный поход в южную часть Тихого океана для разведки портов на побережье Австралии. В течение этого похода ее бортовой самолет (летчик — мичман Набуо Фудзита) провел облет Сиднея, Мельбурна, Хобарта и Веллингтона. 7 апреля 1942 года I-25 благополучно возвратилась на базу.

В начале августа I-25 была направлена к Западному побережью США. 17 августа ее бортовой самолет E14Y1 под управлением мичмана Фудзиты впервые произвел воздушную бомбардировку территории США.

Залетев на 50 миль вглубь материка, самолет сбросил две зажигательные бомбы в лесном массиве штата Орегон. Такой оригинальный, на первый взгляд, выбор цели был вызван тем, что две 76-кг бомбы (которые только и мог поднять E14Y1) не были в состоянии нанести сколько-нибудь существенный ущерб промышленному объекту или городу, поэтому японцы надеялись вызвать крупный лесной пожар. Возникшая при этом паника помогла бы добиться серьезного пропагандистского успеха, показав, что японская авиация способна наносить удары по Америке. В результате этой бомбардировки в лесах Орегона действительно возник обширный пожар.

На обратном пути самолет Фудзиты был замечен с проходивших торговых судов, после чего флот и авиация США бросились на поиски японской субмарины, однако I-25 все же ушла от преследования и направилась вдоль Западного побережья США на юг.

В конце сентября — начале октября I-25 повторила набег на США. 6 октября ее самолет, пилотировавшийся все тем же Фудзитой (он так и остался единственным японским пилотом, бомбившим территорию США), выполнил два рейда, сбросив четыре «зажигалки» в лесную чащу, и благополучно вернулся на борт.

Успешные действия японских авианесущих подводных крейсеров способствовали тому, что их численность в составе флота продолжала наращиваться и достигла своего максимума в середине 1943 года, когда в строю находилось 23 субмарины. Однако быстрое усиление авиации и военно-морского флота США, а также развитие противолодочной и противовоздушной обороны, в которой, к тому же, все шире использовались радиолокаторы, сделали использование подлодками их бортовых самолетов весьма опасным предприятием. Ведь для запуска самолета им приходилось проводить на поверхности моря довольно длительное время. К тому же, для новых субмарин уже не хватало подготовленных пилотов. Учитывая эти обстоятельства, бортовой гидросамолет-разведчик постепенно утрачивал свое значение, и с конца 1943 года японские подводники практически не использовали свои бортовые самолеты в Тихом океане.

В начале 1942 года, убедившись в принципиальной возможности атак Американского континента с помощью авианесущих субмарин, Морской генеральный штаб выдвинул предложение о постройке подводных лодок, которые могли бы нести полноценные ударные бомбардировщики (один из вариантов их боевого использования предполагал даже атаку Нью-Йорка).

В феврале 1942 года командующий Объединенным флотом адмирал Ямо-мото подписал план строительства подводной авианосной флотилии особого назначения Sen Toku (Sensuican Toku — подводная лодка специального назначения) в составе 18 субмарин типа STo или I-400 (по названию головного корабля серии). Лодки этого типа должны были нести по 3–4 бомбардировщика-торпедоносца с боевой нагрузкой до 1 т, обладать четырехмесячной автономностью и дальностью плавания до 40 000 миль.

Ямомото определил и основную цель для этих ударных субмарин — разрушение шлюзов Панамского канала. Если бы удалось блокировать этот кратчайший путь из Атлантического в Тихий океан, то японский флот имел бы шансы сохранить на более длительный период то превосходство, которого он добился на тихоокеанском театре, нанеся неожиданный удар по Пёрл-Харбору.

Вообще же, подводные лодки типа STo, способные полтора раза обогнуть земной шар, могли атаковать противника в любой точке Мирового океана. Они оставались самыми крупными субмаринами в мире до середины 1960-х годов, до появления атомных подводных ракетоносцев. Некоторые специалисты считают, что в послевоенное время именно японские STo вдохновили военных кораблестроителей на постройку субмарин, несущих крылатые ракеты.

Разработкой этих сверхбольших субмарин занялись специалисты Главного морского арсенала в Йокосуке и конструкторы государственной верфи в Куре. Несмотря на всю сложность поставленной задачи, работы продвигались довольно быстро и уже через год первые пять подводных авианосцев (I-400, I-401, I-402, I-403 и I-404) были заложены на верфях в городах Сасебо и Куре. Лодка I-400 была заказана в рамках «Пятой программы по замене кораблей» 1942 года, а I-401, I-402, I-403 и I-404 — по «Модифицированной пятой программе по замене кораблей» 1942 года. Кроме того, по этой же программе предполагалось построить еще 14 аналогичных субмарин, но заказы на них аннулировали в марте 1945 года.