Il a eu droit au tapis rouge à sa descente d'avion où il a été accueilli par le Premier ministre Benjamin Netanyahu et d'autres responsables israéliens.
Les deux dirigeants se sont donné une chaleureuse accolade et se sont engagés lors de brèves allocutions à oeuvrer ensemble en matière de sécurité, d'agriculture et d'énergie.
Le Premier ministre indien a qualifié sa visite d'"inédite", tandis que Benjamin Netanyahu a estimé qu'elle était "historique".
"Nous attendions depuis 70 ans, il s'agit vraiment d'une visite historique", s'est félicité M. Netanyahu.
Les deux hommes devaient prendre part à un dîner en soirée avant de poursuivre leurs discussions mercredi.
A Jérusalem, le Premier ministre indien s'est rendu à Yad Vashem, le mémorial des victimes de l'Holocauste.
La visite du dirigeant indien intervient alors qu'Israël est à la recherche d'alliés au sein des institutions de l'ONU et de nouveaux partenaires commerciaux.
Et l'Inde est engagée dans un programme d'investissements doté de plusieurs milliards de dollars de crédits pour moderniser ses équipements militaires face au Pakistan et à la Chine, ses principaux rivaux régionaux.
Principal importateur d'armes
Elle est devenue le principal importateur d'armement au monde et Israël est un de ses principaux fournisseurs. Selon les médias israéliens, les ventes d'armes israéliennes à l'Inde s'élèvent à plus d'un milliard de dollars par an.
Depuis l'arrivé au pouvoir en 2014 du Bharatiya Janata Party (BJP), la formation nationaliste hindoue de M. Modi, plusieurs gros contrats ont été conclus.
Narendra Modi ne devrait pas rencontrer de dirigeants palestiniens à l'occasion de sa visite en Israël. Il s'était entretenu avec le président palestinien Mahmoud Abbas à New Delhi en mai.
L'Inde a traditionnellement exprimé son soutien à la création d'un Etat palestinien et refusé longtemps d'établir des relations diplomatiques avec Israël.
La visite du premier ministre coïncide avec le 25e anniversaire de l'échange d'ambassadeurs entre les deux pays.
L'occupation et l'échec des efforts de paix avec les Palestiniens ont entravé les tentatives d'Israël de renforcer ses relations avec certains pays.
Mais un dégel est survenu avec l'Inde ces dernières années, ce pays souhaitant des liens plus étroits en matière de défense avec Israël au détriment de la Russie, son allié et fournisseur traditionnel.
M. Modi espère pouvoir attirer de plus en plus d'investissements étrangers en Inde, pays qui connaît une croissance des plus rapides au monde.
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