第壹套是藏青色的長袖長褲運動裝，外套領口、袖口、下擺都有紅白條紋，號稱“日本國的驕傲”，由水野彩香公司生產。其整體設計的理念是以海軍藍為主色調表現日本運動員在世界賽場上的颯爽英姿，以日本國旗的紅白兩色裝飾細節。全身運動服由水野彩香公司開發的速幹吸汗材料制成，具有抗菌除臭功能。裏面的POLO衫也使用了防紫外線的材料，整體的材料是考慮倫敦當地的氣候來決定的。
另壹款運動服是埃塞克斯生產的，名字叫“日本”。運動裝由壹件白色外套和深藍色褲子組成，分為長款和短款兩個版本。上衣底色為白色，從左腋下到下擺有壹條紅線，右胸印有奧運標誌，左胸用黑色毛筆字體寫著“日本”二字。意在以書面文化向世界推廣日本文化，書法蒼勁有力，象征日本震後復興。考慮到倫敦多雨的天氣，運動服采用防水材料，密度高，保暖性能好。
第三套制服全部是t恤配短褲，上衣是白綠相間的，由迪桑特公司生產，名為“與希望相伴”。它的設計理念在於希望運動員能在賽場上發揮出色，為經歷了去年空前大地震的日本帶來活力。t恤的材質是迪桑特公司研發的防紫外線材料，可以阻擋90%以上的紫外線，具有吸汗快幹的功能。短褲被設計成輕便、有彈性和貼身的。