据日本媒体报道，一支由日本自卫队和海上保安官组成的搜救部队先遣小组，于3月12日凌晨离开日本飞往马来西亚，参加失联客机的搜救工作。
日本政府称，这一搜救行动是应马来西亚政府的邀请，根据国际紧急援助队派遣法做出的决定。
此外，日本航空自卫队正在积极准备派遣C130大型运输机参加搜救工作。同时，日本海上保安厅也计划派出具有特强反潜侦察能力的P3C侦察机前往出事海域。具体事宜正在与马来西亚政府进行沟通。
日本官房长官菅义伟11日在记者会上透露，马来西亚政府10日晚通过外交渠道就马航客机失联一事请求日方协助搜救。他强调，“国家安全保障会议(NSC)及相关省厅将进行应对。政府将应这一要求全力以赴。”小野寺称，马方强烈希望日方出动飞机支援。 .
援引马来西亚军方消息称，马军方相信他们的雷达曾监测到马航失联客机往马六甲海峡上空飞行。马来西亚一名军方官员称：“这架飞机在飞越哥打巴鲁上空后改变了行程，进入低海拔空域，使得飞机进入马六甲海峡。”
对于上述报道说法，央视新闻官微昨晚最新消息称，马来西亚空军司令达乌德回应央视记者称：这是错误的报道。达乌德否认说过这样的话，并希望记者公开他的这一回应。
3月12日7时，中国8艘公务、海警、海军舰船已经到达马航失联客机疑似海域。8艘舰船搭载了5架直升机、红外探测和声纳等设备，其中专业救助船“南海救101”还携带了潜水装备和12名专业潜水员。
中国海上搜救中心决定自12日起，调整优化搜救方案，适当扩大搜寻范围。在原有长90海里、宽25海里的搜救范围基础上，继续向西北扩大60×60海里的搜救范围，8条舰船按计划进入指定搜寻区域，开展水上水下搜寻。
中国海上搜救中心还将协调过往马六甲海峡的中国商船，加强瞭望，协助搜救。