作为最迅速的航空运输系统，显示了独特的优势。地震造成大量“孤岛”，必须依靠直升机来打通“生命通道”；在陆路交通中断的情况下，只能依靠直升机第一时间转运伤员；震区物质缺乏，必须靠直升机才能将物资准确送达。直升机拥有灵活、快捷的优势，可以灵活地在山地中穿梭。统计显示，全军及民航系统出动直升机99架救灾。其中米-171机型最多，其次为黑鹰、直八、超级美洲豹等机型。

面对灾区复杂的地形和气候，直升机的救援任务艰难重重。无论如何，这将会为以后灾难救援提供宝贵的经验。

5月14日，国务院抗震救灾总指挥部决定调用直升机赶赴灾区救援，民航局连夜调动国内多家通用航空公司的30架直升机，投入抗震救灾工作，同时，民航局成立了民用直升机抗震救灾飞行指挥部。交通部副部长李家祥表示，如此大规模的航空运力调用是民航历史上没有的。

中国目前最先进和最大运力的飞机先后赶赴灾区。5月17日，世界上最大的直升机米-26从黑龙江作业现场辗转飞抵广汉，用于执行救灾物资空投和灾区伤员运输任务。此外，我国最先进的民用搜救飞机交通运输部救捞局的“超美洲豹”也来到灾区。

统计显示，此次全军及民航系统出动抗震救灾的直升机达99架。根据民用直升机抗震救灾飞行指挥部的统计，至6月1日，30架民用直升机共执行飞行救援任务608架次，运入各类救灾物资152.6吨，救援人员405人；从灾区接运出伤员和灾民1511人。此外，在唐家山堰塞湖的治理工作中，米-26直升机起到了突出的作用，共执行33次任务，运送多台大型机械和物资，共计481吨。