在1942年，日本陆军悄然在中国东北边境上释放了许多装有炸弹的小型气球，以利用风力将它们送往苏联腹地。这些偷袭行动展现了日本对深远目标的渗透能力。到了1943年，日本进一步扩大了这一战术，对美国本土实施了气球炸弹攻击，从此“飞象行动”全面展开。
为使气球穿越太平洋到达美国西岸，需要具备庞大的容积和抗耐力，以及精确的气象预测，以确定亚热带高空（即对流层与平流层之间）的西风是否可靠。在技术研究所和中央气象部门的合作下，日本研制出了巨型气球炸弹，这些用辣椒根强化的糯米纸制成，每个需600根纸条编织而成，每生产1万个需要几百万人工。
为了制作这批巨型氢气球炸弹，日本占用了东京都内的大建筑物，并动员裱糊匠、女学生、女工以及妓女参与。这项工作吸引了几百万人共同努力。这些巨型氢气球在海平面高度具有300公斤升力，可升至30558.4米高度，由喷射风力推动以每小时120英里的速度向东飞行，一天后可抵达华盛顿或俄勒冈州。
1944年9月25日，大本营命令成立专门执行施放机器人的特种联队，由参谋总长梅津美治郎大将直接指挥。该联队部署在大津、勿来附近等地区，并于11月1日开始攻击美国本土。一共投下15千克炸弹7500枚；5千克燃烧弹30,000枚；12千克燃烧弹7500枚。
从11月到次年的3月间，在半年的时间里，日本共发射了一万多个这种特殊武器。在美国方面，也有大量证据显示当时不少这样的氢氣彈落入美國領土，並引起森林火災及對人牲畜造成傷害。此举极大增加了国内外恐慌，因此美国采取措施严格控制有关“飞象行动”的信息发布与传播。
