가오 머신은 애니메이션 '용자왕 가오가이가' 시리즈에 등장하는 주역 메카닉인 가오가이가를 구성하는 합체용 서포트 메카들을 통칭하는 명칭이다. 지구의 방위 조직 GGG(Gusty Geoid Guard)가 사자 형상의 메카닉인 갈레온 및 그 변형 형태인 가이가를 보조하기 위해 독자적으로 개발하였다. 각 머신은 단독 기동이 가능할 뿐만 아니라, 가이가와 합체하여 강력한 거대 로봇인 가오가이가를 완성하는 핵심적인 역할을 수행한다.

가오가이가를 구성하는 초기 가오 머신은 크게 세 가지 종류로 분류된다. 먼저 '라이너 가오'는 500계 신칸센 열차의 외형을 하고 있으며, 합체 시 가오가이가의 양 어깨와 상박부를 형성한다. '드릴 가오'는 두 개의 대형 드릴이 장착된 지참차 형태로, 합체 시 양 다리가 되어 강력한 추진력과 파괴력을 제공한다. 마지막으로 '스텔스 가오'는 스텔스 전투기 형태의 비행 유닛으로, 가오가이가의 등 부분과 날개, 그리고 하박부를 담당하며 비행 능력과 스텔스 기능을 부여한다.

스토리의 전개에 따라 가오 머신은 성능이 강화된 후속 기체들로 발전하였다. 가오파이가(GaoFighGar)의 합체를 위해 제작된 신형 가오 머신들은 라이너 가오 II, 드릴 가오 II, 스텔스 가오 III로 구성된다. 이들은 순수 지구의 기술력으로 제작되었으며, 기존 머신들의 구조를 계승하면서도 개별 기체의 출력과 합체 시의 안정성을 대폭 향상시켰다. 특히 스텔스 가오 III는 날개 끝단의 가변 기믹을 통해 기동성을 극대화한 것이 특징이다.

가오 머신의 원형은 과거 삼중련 태양계에서 제작된 '제네식 머신'에 기원을 두고 있다. 제네식 가오가이가를 구성하는 제네식 머신들은 가제트 가오, 프로텍트 가오, 브로큰 가오, 스파이럴 가오, 스트레이트 가오로 이루어져 있다. 지구에서 제작된 가오 머신들은 이 제네식 머신들의 기능을 불완전하게나마 복제하여 만들어진 결과물이다. 제네식 머신들은 파괴신으로서의 본래 기능을 수행하기 위해 설계되었으며, 작중 가장 강력한 위력을 발휘하는 최종 형태의 기체들이다.

이러한 가오 머신들은 '파이널 퓨전'이라는 특수한 합체 과정을 통해 가이가와 결합한다. 합체 과정에서는 엄청난 물리적 압력과 에너지 부하가 발생하기 때문에, GGG 본부의 승인 하에 전용 프로그램이 실행되어야만 안전한 합체가 가능하다. 가오 머신은 단순히 로봇의 부품을 넘어, 지구의 과학 기술과 외계의 기술이 융합된 결정체로서 작품 전체를 관통하는 중요한 메카닉 시스템으로 평가받는다.