そもそもR戦闘機は最初から戦闘用に開発されていたわけではなく、”RX-プロジェクト”と呼ばれる宇宙空間の作業における航宙機開発計画から始まった。RX-T1”スケルトン”を原型に開発された作業艇R-1を筆頭に、RX-T2を原型に開発されたR-2、マニピュレーターを搭載した作業機体R-3、小型軽量化された作業艇R-4、後に波動砲へと進化するアステロイドバスターを装備可能なタグボートR-5と、開発が進められていった。

ところが、異層次元探査艇”フォアランナ”が異層次元航行中に発見した”バイドの切れ端”を回収し、人類は異形の生命たるバイドの存在を認知。そしてこの脅威に対抗するため、Rシリーズを戦闘機として転用する計画が始まった。

波動砲の出力を強化したRX-6、バイドを材料としたフォースを制御可能なR-7が開発されたが、R-7は実験中の事故によりパイロットのミコヤン・グレコビッチ大佐共々消失（フォースは無傷で回収された）。無人機であるRX-8を経て異層次元戦闘機、R-9Aが誕生する。

R-9A系

R-9A”アロー・ヘッド”を始祖とする、R戦闘機の基本系列。　各作品の主人公機もこの系列に属していることが多く、波動砲とフォースはいずれもスタンダードな性能のものが多い。派生型としてデコイによるかく乱を目的としたAD系、W系の基礎となる実験機のAX系等がある。『R-TYPE LEO』に登場したR-9Leoもこの系列に属する。

R-9W系

波動砲の可能性の模索を目的とした実験機の系列。その特殊な用途故にパイロットへの肉体的・精神的負担も激しく、自力で降りることが出来ないパイロットをキャノピーごと容易に交換可能な『試験管型キャノピー』を採用している。

R-9B系

艦船に依存しない単独での長距離巡航を目的とした系列。『R-TYPE TACTICS』シリーズではミサイルを主兵装とした爆撃機として再設定され、長射程高威力の核融合ミサイル”バルムンク”を装備し、攻撃の中核を担う。機体名は、『馬や走者』に関わる物が付けられている。

R-9D系

長射程の波動砲による遠距離砲撃を目的とした系列。派生型として波動砲の威力と引き換えに射撃持続時間を延長したDH系、高速連射型の光子バルカンによる掃討を目的としたDV系、パイルバンカーによる突撃戦術を目的としたDP系がある。機体名は、D系は『天体』、DH系は『コンサートの指揮者』、DV系は『気象現象』、DP系は『石川県の名所』にちなむ物が付けられている。

R-9E系

バイドの情報や戦闘データを収集、情報を処理する偵察機・電子戦機型の系列。大型のレドームとデータ記録用のメモリーユニットを装着しているのが特徴で、より精度の高いデータを収集する球形レドームタイプのER系も後に開発されている。E系は『夜』、ER系は『静寂』にまつわる言葉が付けられている。

なお、『R-TYPE TACTICS』シリーズではR-9E系が索敵能力に優れ、亜空間にいる敵機を見つけ出す亜空間ソナーを搭載した早期警戒機に、ER系は有効範囲内のユニットを敵から探知されなくするジャミング機能を備えた電子戦機として登場した。

RX-10/R-11系

RX-10は航空機メーカー・マクガイヤー社と軍が共同で開発した試作機で、R戦闘機本体の発展性を更に狙った機体。R-11系はマクガイヤー社とクロスライセンスを結んだウィスラー・スペース社がR戦闘機の小型軽量化と機動性の向上を目指して開発しており、R-11B以降の機体は都市部での運用を主軸に入れて設計されている。アイレム製作の業務用STG『GALLOP』に登場したパトロールスピナーもこの系列。

TX-T/OF系

TX-Tは速度の加減速に合わせて機体を変形させる試験機。OF系はサイバーコネクターによる機体制御と、大気圏離脱・突入能力を持った軌道戦闘機（Orbit Fighter）として開発された。OF系における機体名には『世界の神話やおとぎ話における、空を飛ぶ存在』が付けられている。

OF系最初期の機体であるOF-1はアイレム製作の業務用STG『イメージファイト』の主役機であり、武装のポッドやオプションパーツはそれぞれビットとフォースに再構築された。パーツは破壊不可能なフォースへと変更され、ポッドの装備数は3基から2基に減っているが、攻撃判定のあるスピード変更時のバックファイアや機体の変形、ポッドシュートも再現されている。

『R-TYPE TACTICS』シリーズにおけるTX-T系は燃料消費の増大と引き換えに移動可能範囲を増やす『加速』コマンドが加わり、グランゼーラ革命軍の主力機として、OF系は『亜空間潜行』コマンドにより斥候として活躍の場を得た。また、ポッドを含めたユニットのZOCが3HEXあることを利用して地形や亜空間潜行と併せての足止めにも利用される。

TL系

戦闘機形態での機動力と、人型形態の汎用性を両立した系列。フォースの着脱により機体が変形し、2種類の波動砲を切り替える”ハイブリッド波動砲”を装備する。フォースから放たれるレーザーは接近戦に特化しており、使いこなすにはかなりのテクニックを要求される。

『R-TYPE TACTICS』シリーズでは新たに登場したTL2ATを除いて可変機構が廃止され、総じて近接攻撃に特化した装備を持つ人型機体の面が強く出された白兵戦型のユニットとして再設定された。機体名には『ギリシャ神話の英雄』の名前が付けられている。

TW/TP系

補給物資の輸送や作業用として開発された系列。基本的に無人機として運用されるが、フォースとビット、波動砲を装備した有人型も存在する。

RX-12/R-13系

軍事メーカー・ウォーレリック社によって開発された系列。フォースの制御限界を超え、更なる戦闘力の増強を試みた系列でもある。この系列がもたらした運用データによって、人類は越えてはならない一線を越えることになる。機体名には、『ギリシャ神話の怪物』の名前が付けられている。

バイド系

『バイドをもってバイドを征する』というコンセプトに行き着いてしまった結果、フォースのみならず機体の素材にもバイド体を用いた系列。試作モデルのBX-Tを筆頭にそれぞれバイドの特性を最大限に生かした機体が開発されたが、外見はもはやバイドそのものと呼ぶに相応しい醜悪な姿になってしまった。B-1DやB-3Bのように捕獲したバイドをそのまま使用している機体すら存在する。

『R-TYPE FINAL2』ではバイド系列機体専用のパイロットスーツが用意されており、通常のスーツに比べてバイザーの面積が少なく、背部に生命維持装置を備えた禍々しい外見となっている。