تقوم طائرات مراقبة وجواسيس يعملون على الأرض بجمع المعلومات التي تتيح تحديد الأهداف والطبيعة الجغرافية لمواقع تنظيم «داعش» في سوريا والعراق، قبل استهدافها بالضربات الجوية التي يشنها التحالف الدولي. وهناك عدة طرق تحصل بها الولايات المتحدة وحلفاؤها على المعلومات والمعطيات لتوجيه الضربات دون أن يكون لها قوات منتشرة على الأرض ومنها: «العيون» تشكل الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض وطائرات الاستطلاع التي تحلق على ارتفاع كبير مع مجموعة من طائرات المراقبة مع أو بدون طيار، «العيون» التي يرصد بها الجيش الأمريكي وشركاؤه كل تحركات التنظيم لساعات وأيام. هذه الصور مع عمليات التنصت وباقي وسائل الاستطلاع بما فيها شبكة جواسيس على الأرض تتيح رسم صورة لمنطقة القتال لمساعدة الطيارين وقياداتهم. كما أن الطائرات بدون طيار الأقل استهلاكا للوقود يمكن أن تحلق لساعات طويلة وترابط فوق هدف محتمل إلى حين وصول العدو. هذه الطائرات ترسل صورا مباشرة تتميز بنقاء ودقة مذهلين. الطراز الأحدث من المقاتلات والقاذفات الأمريكية مزود أيضا بكاميرات وأجهزة رصد تتيح لها مسح المنطقة بحثا عن الأهداف الأمر الذي لم يكن متاحا منذ بضع سنوات فقط. الطائرة الشبح يو- 2 التي اشتهرت خلال الحرب الباردة تبقى من الطائرات الأكثر استخداما لمراقبة مناطق النزاع. وهي باتت مزودة بأحداث المعدات التي توفر رؤية دقيقة التفاصيل. الطائرة اي- 8 جستارز وهي بيونغ 707 مزودة بجهاز رادار انسيابي على شكل قارب كانوي تحت هيكلها تحظى بتقدير القيادة الأمريكية لأنها قادرة على تتبع العربات البرية وإرسال أنواع أخرى من الصور بشكل مباشر. الطائرة بلا طيار غلوبال هوك المشابهة لليو- 2 تقوم بمهام مراقبة مماثلة على ارتفاع كبير لكنها تستطيع التحليق لمدة 28 ساعة متصلة أي ضعفي مدة تحليق الطائرة التي تقاد يدويا. تستخدم أيضا طائرات أخرى مثل الجناح الطائر الخفي على شكل الخفاش أو البريديتور والريبير التي يمكن أيضا تزويدها بصواريخ هلفاير. واستنادا إلى البنتاغون، تم تنفيذ أكثر من 700 طلعة مراقبة في إطار الحملة التي جرى خلالها شن أكثر من 300 غارة في العراق منذ 8 أغسطس وفي سوريا منذ 23 سبتمبر. هذه الطائرات نفسها تقوم بتصوير ضرباتها ما يتيح تقييم مدى نجاح عمليات إصابة الهدف. وهذه الصور بشكل عام يتم تقديمها لوسائل الإعلام. «الآذان» تقوم أقمار صناعية وطائرات خاصة التجهيز بدور «الأذنين» للتحالف حيث تعترض الاتصالات الهاتفية واللاسلكية. البوينغ ار سي - 135 مميزة في هذه المهمة كونها تستطيع اعتراض الاتصالات الهاتفية على ارتفاع 30 ألف قدم (حوالي عشرة كلم). يستخدم أيضا المكتب الوطني الأمريكي للاستطلاع شبكة من أقمار التجسس الصناعية التي يمكنها التقاط الإشارات الإلكترونية دون انقطاع وضمن مساحة جغرافية شاسعة. كما يملك الجيش الأمريكي شاحنات مزودة بجهاز لاقط يمكن أن يحدد سريعا مكان هاتف رصدت منه إشارة. وتلجأ وكالات الاستخبارات الأمريكية أيضا إلى جمع المعلومات من خلال الأشخاص لتنسيق معلوماتهم قبل شن بعض العمليات العسكرية الواسعة النطاق. وهناك أيضا قوات شبه عسكرية تابعة لوكالة الاستخبارات الأمريكية (السي اي ايه) تعمل مع القوات المحلية. كما تلجأ (السي اي ايه) إلى وسائل اخرى مثل الاتصالات مع القوات الكردية والحكومة العراقية وبعض مجموعات المعارضة المسلحة في سوريا. وفي سوريا، تعتبر شبكات التجسس الأمريكية ضعيفة ما يحتم على الولايات المتحدة السعي إلى الحصول على معلومات استخباراتية من شركائها العرب أو من حلفاء آخرين.