日本エアシステム運航機は塗色の多様さで有名であり、デザインの多くは虹をイメージしたもので「レインボー・デザイン」と呼ばれた。

• 東亜国内航空時代、当初の塗装はオレンジを基調とし、窓枠にはオレンジライン、尾翼に気流をデザイン化した社章を施した物だった。その後1974年に本格的に導入されたマクドネル・ダグラスDC-9に、「レッド＆グリーン」と呼ばれた尾翼を赤と緑に塗り分け、その2色のラインを窓枠まで延長した形の新しいデザインが施され、YS-11も徐々にこの塗装へ切替、7年にわたり同社のコーポレートカラー的役割を果たした。
• レインボーカラーへの切替に端を発したのは、1981年から導入したエアバスA300に、エアバス・インダストリー社のデモフライト機に使用されていたカラーを気に入った役員が譲り受けを申し入れた事だった。実際に導入したところ社内及び一般客双方から好評で、「東亜国内航空」のイメージは、同社初のワイドボディ機である同機の導入と共に一新される形となった。
• このカラーが好評だった事を受け、続いて導入されたマクドネル・ダグラスMD-81にはエアバス色からオレンジを抜いた類似のカラーが施され、既存の保有機も順次同様のカラーに変更され、「日本エアシステム」への社名変更2年後の1990年頃までに「レッド＆グリーン」カラーは子会社保有機の一部を除き一掃された。オレンジを抜いた理由は、機体の大きさに合わせたという説と、マクドネル・ダグラス社がエアバス塗装を拒否したという説がある（DC-10はオレンジを抜いていないエアバス塗装だった）。
• 続いて1996年から導入のマクドネル・ダグラスMD-90には映画監督・黒澤明が手がけた全7種のデザインが施され、同監督の代表作品名をもじって「七人の侍」の異名でも呼ばれた。また、黒澤明はこの塗装をデザインした後ほどなくして亡くなっており、一種の遺作とも言える塗装だったため、JAL塗装への変更が進められるなかでこの塗装の存続を求める声が数多くあった。一部では「『Kurosawa』と塗装されてある機材は残存するのではないか？」とも言われたが、他の機体同様塗装変更が進められた。現在、日本航空のホームページでは黒澤側の許可が得られず、この機体を旧塗装として紹介することができず、必ずしも両者の関係が良好とは言えない状況となっている。

• 1997年から導入のボーイング777では、黒澤明も審査委員を務めたインターネットなどによる一般公募によって北海道千歳市の中学生が考案した虹色の帯を機体にロールした形のデザインが選ばれ、就航後は「レインボーセブン」の愛称で親しまれた。このように徐々に「虹の翼」のイメージを確立していった。なお、この塗装になった理由として、ボーイング社が自社の飛行機にエアバス社のコーポレートカラーである「レインボーカラー」をベースにした塗装を施されるのを嫌ったということがあげられる。現在は消滅したが、世界唯一の左右非対称デザインだった。