Mae'n debyg bod pump o bobl ar yr hofrennydd preifat o fath twin squirrel, a'i fod wedi gadael Milton Keynes yn gynharach ddydd Mercher, ar ei ffordd i Ddulyn.
Yn gynharach yn ystod y prynhawn, fe gollwyd cysylltiad gyda'r hofrennydd, a chafodd Gwylwyr y Glannau eu galw am 16:15.
Mae hofrennydd y gwasanaeth yng Nghaernarfon wedi cynnal archwiliad manwl o'r tir yn ardal Caernarfon, a chafodd y gwasanaeth yn Sain Tathan, Bro Morgannwg ei alw i ymuno yn y chwilio yn ddiweddarach.
Mae cais wedi ei wneud i longau a chychod sy'n hwylio ym Môr Iwerddon ar hyn o bryd hysbysu'r gwasanaethau perthnasol os ydyn nhw'n gweld unrhyw beth o bwys.
Dywedodd y Cadlywydd Peter Davies ar ran Gwylwyr y Glannau: "Rydym wedi creu cynllun chwilio rhwng Bae Caernarfon ac arfordir Dulyn ac mae dau hofrennydd allan yn chwilio'r llwybr ar hyn o bryd.
"Rydym yn y broses o gysylltu â chychod a llongau ym Môr Iwerddon a oedd yn yr ardal dan sylw tua canol dydd ac rydym yn parhau i anfon negeseuon Mayday i'r rhai sydd yno ar hyn o bryd iddyn nhw i gysylltu â ni ag unrhyw wybodaeth bellach.
"Does dim rhagor o wybodaeth gyda ni ar hyn o bryd."
Mae Gwylwyr y Glannau a'r gwasanaethau brys yn chwilio am hofrennydd, wedi i awdurdodau hedfan golli cysylltiad ag e yng nghyffiniau Bae Caernarfon.