Roboten färdades runt 570 kilometer innan den slog ned i havet, enligt Sydkorea. Militären har höjt sin beredskap och ”delar information gällande Nordkoreas ballistiska robot med USA och Japan”.
Sydkorea kritiserar också uppskjutningen som ett ”tydligt brott” mot FN:s säkerhetsråds resolution som förbjuder Nordkorea från att använda ballistisk teknik.
Japans försvarsdepartement uppger också att Nordkorea avfyrat ”vad som verkar vara en ballistisk robot”.
Anonyma japanska regeringskällor rapporteras enligt Kyodo News ha uppgett att det var en kortdistansrobot som slog ned utanför Japans ekonomiska zon.
Roboten riktades mot Japanska havet, enligt den sydkoreanska militären.
Nordkorea har i år genomfört rekordmånga vapentester, vilket ytterligare har ökat spänningarna i relationen till Sydkorea och dess nära allierade USA och Japan.
Nordkorea misstänks vidare få mer avancerad teknologi från Ryssland – i utbyte mot vapen som den ryska invasionsmakten använder i Ukraina.