自衛隊では1965年（昭和40年）から1973年（昭和46年）までにYS-11を23機導入した。内訳は航空自衛隊13機、海上自衛隊10機であった。この採用には、世界への信頼誇示のため、防衛庁に進んで採用してほしいとの強い要望が通産省から寄せられたという裏話もある（軍用に使用できる航空機を、製造国の軍隊が採用しなければ、それは信頼に値しないと言うのが、世界の航空業界の常識である）。空自の一部の機体はジェネラル・エレクトリック社製 T64-IHI-10J を搭載し、プロペラを3枚に変更した「スーパーYS-11」となっている。航空法改正により、日本の航空機は空中衝突防止装置の設置が義務付けられたが、自衛隊機は対象外であり、かつ民間機より飛行時間が短い為、民間YS-11が引退した後も運用されている。