Teisinis pagrindas bendradarbiavimui gynybos srityje. 2004 m. Vilniuje pasirašytas Tarpusavio supratimo memorandumas dėl bendradarbiavimo gynybos, karinės pramonės, tyrimų ir plėtros srityse. 2011 m. Izraelyje pasirašyta dvišalė sutartis dėl įslaptintos karinės informacijos apsaugos. 2019 m. pasirašytas ketinimų protokolas tarp Izraelio Nacionalinio kibernetinio direktorato ir Nacionalinio kibernetinio saugumo centro prie KAM dėl bendradarbiavimo kibernetinio saugumo srityje.
Karinis diplomatinis atstovavimas: 2025 m. vasario mėn. Izraelis paskyrė gynybos atašė Lietuvai, reziduoja Prahoje. Lietuvos gynybos atašė Izraelyje pareigas vykdo nuo 2026 m. vasaros, reziduoja Tel Avive.
Dvišalis bendradarbiavimas vykdomas plėtojant politinį dialogą saugumo ir gynybos klausimais, keičiamasi patirtimi kibernetinio saugumo srityje. Lietuvos kariuomenę domina Izraelio visuotinio šaukimo sistema, visuomenės atsparumo, visuomenės parengimo gynybai ir pasipriešinimo organizavimas.
Izraelio gynybos pramonės kompanijos dalyvauja modernizuojant Lietuvos kariuomenės prieštankines sistemas, stiprinant Lietuvos oro erdvės apsaugą.