1965年

5月14日  中国空军航空兵李源一机组，驾驶西安飞机制造厂改装的轰六核试验运载机，于上午9时59分，由领航投弹员于福海从空中投掷了第一颗机载原子弹试爆成功，炸心偏差仅有40米，震惊世界。

★6月4日  中国第一种自行设计制造的、第一种选用两侧进气布局的实用型军用机——强5飞机首飞成功，试飞员拓凤鸣，主要设计者高镇宁、陆孝彭。8月在02架的试飞中突破声障。这是国产第一架喷气式对地攻击机。

1966年

★3月8～24日  中国空军、中国民航出动82架飞机参加河北邢台地区抗震救灾。周恩来总理乘坐直5直升机到地震灾区视察。

 ★9月25日  中国制造的轰5型飞机首飞成功。这是哈尔滨飞机制造厂参考苏联伊尔－28飞机之后改进设计试制的中国第一种双发喷气亚声速轻型轰炸机。该机的试制成功，标志着中国拥有生产喷气轰炸机的能力。1967年4月正式投入成批量生产。

1967年

3月  中国国产三角翼布局2倍声速轻型歼击机——歼7开始进入现役。中国从此拥有自己制造的第二代喷气式战斗机。

★6月17日  中国空军首次空投氢弹试验成功。中国空军航空兵徐克江机组驾驶轰6核试验运载机，首次空投氢弹试验成功。南京空降设备厂研制的核试验伞成功配合空投氢弹。

1968年

3月20日  中国航空救生研究所成立。这个亚洲唯一的航空救生研究所已研制生产了多种火箭弹射救生座椅，综合实力跻身世界四强。

★12月24日  由中国西安飞机设计研究所国产化设计、西安飞机制造厂试制的轰6甲飞机首飞成功，试飞员李源一机组。第二年转入成批生产。该机总重76吨，是当时中国生产的最大吨位的飞机。

1969年

★7月5日  中国自行研制的超声速高空高速歼8歼击机首飞成功。试飞员尹玉焕，首任总设计师黄志千。该机装配沈阳黎明机械厂改进设计的涡喷7甲发动机。

★1969年 中国空军唯一承担国产新型飞机的鉴定和科研试飞任务的空军试飞团在西安阎良组建。先后完成了中国生产的29种飞机、50多个型号的歼击机、轰炸机、强击机、运输机、直升机的新型鉴定和科研试飞，以及350多项机载设备的国家级鉴定试飞和适航性合格审定试飞。