Under letandet har vrakdelar och en omkommen besättningsmedlem plockats upp ur havet och sju personer saknas.
– Hittills är orsaken okänd, först och främst gör vi vårt bästa för att rädda liv, säger försvarsminister Minoru Kihara.
En stor sökinsats genomförs under söndagen.
De båda helikoptrarna, modifierade exemplar av typen Sikorsky SH-60K, misstänks ha kolliderat. Enligt försvarsministern förlorade flottan kontakten med de båda, ofta kallade Seahawks, när de var i närheten av ön Torishima.
Enligt försvaret fanns inga andra flygplan eller fartyg i närheten vid händelsen, rapporterar den japanska tv-kanalen NHK.