日本帝國軍的次期主力戰術機開發計畫“XFJ計畫”的一環所開發的概念實證試驗機。為克服運行時間短的缺點，「不知火・壱型丙」機體各處嵌入了美國製的零件。這是故事中期以後由勇哉（ユウヤ）駕駛的機體。雖然在Phase 1階段外觀與壱型丙相同，但在試驗階段進入Phase 2時，兩肩及腰部增加了推進器，同時也更改了外裝。該機體安裝了與2號機不同的主引擎（通用電氣公司製F-140）。最初，機體塗裝為紅白相間的演示者顏色，但後來在參加對戰術機戰鬥演習「藍旗」時，考慮到測試駕駛員勇哉提出的「容易被敵方戰術機目視和圖案識別」的意見，改為以白色為主調的單色調塗裝。
在不知火・弐型開發階段，已經開始使用YF-23的基礎研究和零件，最終準備了性能超過F-22A的「不知火・弐型Phase 3」。一號機裝備了從YF-23繼承而來的功能。
這是擁有卓越機動性和近戰戰鬥能力的日本帝國斯衛軍的戰術機。在正式服役的戰術機中，它擁有最高的性能。在這部作品中，篁唯依駕駛著以山吹色為主題的F型，該機是XFJ計畫的一部分，被運送到阿拉斯加·尤康基地。
這是日本帝國近衛軍專用的、在震撼打擊方面進行了強化改進的戰術機。當時希望將近衛軍專用機國產化的城內省，指示了三家公司，即富嶽、光菱和河崎，進行開發。然而，由於當時國內製造商的實力還無法開發純粹的國產機，因此在協商的最終階段，以具有超越震撼打擊的格鬥性能為絕對條件進行開發。儘管出現了一些問題，除了機體運作時間略微減少之外，整體表現良好，而且由於該機主要用於國內的局地戰專用運用，因此機體運作時間的問題並未成為採用的障礙。
機體的顏色根據搭乘者的地位而有所不同，從最高位的紫色，到藍色、紅色、黃色、白色和黑色。
由日本帝國軍開發的「不知火」在日本進行改良的戰術機。通過強化機體框架和各部位的致動器，提升發電機輸出，使其可以搭載“試製99型電磁投射砲”等重型武器。然而，這導致操縱系統的平衡性不佳，運行時間也極為短暫，因此在生產不到100台後就中止了。除了用於數據收集外，只有少量實戰配備於熟練衛士使用。作為「不知火・弐型」基礎機體的阿爾戈斯試驗小隊所使用的機體上，施有類似富士教導隊的斑貓迷彩（白色、灰色和深藍色三色）。除此之外，在動畫版中，唯依等人的教官也曾駕駛該機型與出現在京都市街的BETA交戰。此外，動畫中出現的「不知火・壱型丙」也是實驗機之一。
日本帝國軍的“XFJ計畫”中開發的概念實證試驗機2號機。與1號機不同，2號機的顏色以深藍色為主，但為了數據收集，安裝了與1號機不同的主引擎（普拉特·惠特尼公司製F-133-PW-100）。在故事中期以後，這台機體由塔莉莎（タリサ）駕駛。
最終2號機原本也計劃與1號機一樣升級至Phase 3，但最終只有2號機單獨被組裝完成，並由唯依駕駛。儘管機體特性繼承自YF-23，但已將隱身功能等全部刪除後完成。
僅在動畫版中登場。深具將軍家和五摂家關係的人才被允許駕駛的藍色R型機器以先行量產試驗機的身份登場。在1998年的京都防衛戰中，在京都站內，唯依被BETA包圍時，這台機器出現在她面前，使用長刀和突擊砲擊退了BETA的群體。