l'Aéronautique militaire, dépendant de l'Armée de terre française existe depuis 1909. C'est la plus ancienne force aérienne au monde. L'armée de l'air est devenue une arme à part entière le 2 juillet 1934. . Pour autant, ses unités sont pour la plupart héritières des traditions (insignes...) des escadrilles de la Première Guerre mondiale où s'illustrèrent nombre d'aviateurs devenus célèbres.
La Bataille de France de 1940 et l'engagement des aviateurs français libres (Forces aériennes françaises libres) de 1940 à 1943, puis de ceux de l'Armée de la Libération, sont également des épisodes marquants de l'Histoire de l'Armée de l'air.
Depuis 1945, l'Armée de l'air a notamment été engagée durant la guerre d'Indochine (1945-1954), à Suez (1956), la guerre d'Algérie (1952-1962), en Mauritanie et au Tchad, dans la guerre du Golfe (1990-1991), en ex-Yougoslavie ou encore durant la guerre d'Afghanistan.
L'Armée de l'air a longtemps eu la responsabilité unique de la force de dissuasion nucléaire française : vecteurs pilotés Mirage IV ou missiles balistiques de la Base aérienne 200 Apt-Saint-Christol sur plateau d'Albion dépendant des forces aériennes stratégiques.
Elle fut également le berceau du parachutisme militaire français, avec la mise sur pied de l'Infanterie de l'air dans les années 1930.
Le premier emploi de la troisième dimension dans les opérations militaires remonte à 1793, avec la création d'une compagnie d'aérostiers. Le ballon l'Entreprenant est crédité de service ayant permis la victoire lors de la bataille de Fleurus en 1794.
Au cours de la guerre de 1870, Paris s'est retrouvée encerclée. Des ballons à gaz, avec nacelle, ont été utilisés pour transporter notamment le courrier civil ou militaire, et des passagers, ainsi que des pigeons. Léon Gambetta quitte la capitale à bord du Ballon monté L'Armand Barbès, il rejoint le gouvernement replié à Tours.
À la fin du XIXe siècle apparaît l'aéronef à voilure rigide, il transforme complètement l'esprit de la conquête de l'air.
L'armée s'intéresse très tôt à cette nouvelle invention, dés 1909, le ministère de la Guerre accorde 400 000 Francs-or à l'aéronautique. La part du budget de la guerre consacré à l’aviation passe 1,4 million en 1910. Il atteint 7 millions en 1911.
Le génie achète en septembre 1909 cinq appareils pour étudier leurs applications militaires : deux à Orville et Wilbur Wright, deux à Henry Farman, un à Louis Blériot. Début 1910, l’artillerie commande sept aéroplanes : deux Wright, trois Henry Farman, deux Antoinette.
C'est du 9 juin 1910 que sont datés les débuts de l'Aviation-militaire en France avec le premier raid effectué par les officiers Albert Féquant et Charles Marconet du Camp de Châlons-sur-Marne à Vincennes à bord d'un Farman. L'État-major prend alors la mesure de l'intérêt de l'emploi militaire de l'aviation en engageant des aéroplanes au côté de dirigeables lors des Grandes manoeuvres de Picardie en 1910. Dès lors, le Brevet de Pilote-militaire est créé en 1911 et la Loi du 29 mars 1912 consacre l'Aéronautique-militaire comme Arme aux côtés des quatre armes "de tradition" que sont l'Infanterie, la Cavalerie, l'Artillerie et le Génie militaire.
Lors de l'entrée en guerre, début août 1914, l'aéronautique militaire disposait d'un total de 148 avions (dont 8 de l'aéronautique navale) équipant 25 escadrilles à 6 avions et 3 escadrilles de cavalerie à 4 avions. Numérotées dans l'ordre chronologique de leur création, avec en préfixe les initiales du type d'appareil qu'elles utilisent, ces escadrilles étaient les suivantes:
L'aérostation disposait de son côté de 8 compagnies armant 8 ports d'attache pour dirigeables et 4 compagnies de place pour 15 dirigeables.
Nommé directeur de l'Aéronautique militaire au Ministère de la Guerre le 10 octobre 1914, le Général Hirschauer complète le programme d'augmentation du nombre des escadrilles en réduisant le nombre de types d’appareils en service : Morane-Saulnier Parasol et biplan Farman pour la reconnaissance, Caudron G.III pour l’observation et le réglage d’artillerie, biplan Voisin pour le bombardement. Ce plan prévoit de porter le nombre d'escadrilles à 65, soit :
Ce programme sera modifié à de nombreuses reprises, avant de se stabiiser en novembre 1915 autour de 128 escadrilles pour 1 310 avions. Le recrutement ne pose pas problème majeur. De nombreux officiers de l'Armée de Terre demandent leur mutation comme pilotes. La cavalerie, en particulier, est entravée par la stabilisation du front. Les réseaux de tranchées n'offrent plus l'espace de manœuvre qui lui est tactiquement nécessaire. Les officiers de cavalerie sont attirés par la dimension "chevaleresque" du combat aérien, conforme à leurs traditions. Les deux chevrons verts qui ornent aujourd'hui les épaulettes des pilotes en sont la trace.
La première escadrille française de chasse, l'escadrille MS 12, fut créée le 1er mars 1915 à l'initiative du commandant Charles Tricornot de Rose, et commandée par le capitaine de Bernis. Le plus as de l'aviation française, et peut être de la première Guerre mondiale fut René Fonck avec 75 victoires confirmées.
Au moment de l'Armistice, en novembre 1918, 3 608 avions était en service groupé en 331 escadrilles. La France possède alors la première industrie aéronautique au monde et à fabriqué un total de 52 000 avions et 90 000 moteurs d'avions.
Durant la drole de guerre, l'aviation obtient 80 victoires sur la Luftwaffe et environ 600 autres lors de la bataille de France. Le nombre d'officiers en janvier 1940 est alors de 8 693 en comptabilisant les réservistes.
4 864 appareils récents de chasse, de bombardement et de reconnaissance ont été réceptionnés avant l’armistice de 1940; 3 082 d’entre eux étant recensés après celui-ci, on parvient à une différence totale de 1 782 avions de combat perdus (sans compter les appareils en instance de réforme en France du fait des combats et de l’usure précipitée du matériel, peut-être de l’ordre de 2 à 300); Le bilan des pertes varie de 410 à 575 appareils perdus au combat en vol, 230 détruits au sol lors de bombardements, 230 autres par accidents sans compter ceux qui ont dû être détruits par les forces françaises eux-mêmes devant l’avance allemande et environ 300 capturés par l'ennemi. Elle a effectué 10 000 sorties entre le 10 mai et le 25 juin 1940 et eut à déplorer 582 tués et 549 blessés.
Le nombre d'officiers d'active après la défaite de mai 1940 passe d'environ 4 000 à 2 616 en janvier 1941 auxquels il faut rajouter environ 800 officiers en congé dans l'armée de Vichy. Ils sont officiellement démobilisés le 27 novembre 1942 mais l'armée de l'air parvient à conserver 90 % des 1 733 officiers (dont 553 dans des services passés sous juridiction civile.
Sous le régime de Vichy, l'aviation fut utilisé contre les Britanniques lors des bataille de Mers el-Kébir et de Dakar. Lors de l'opération Torch de débarquement en Afrique française du Nord, les Curtiss H.75 Hawk français s'opposèrent aux F4F Wildcat de l'United States Navy, remportant 7 victoires au prix de 15 pertes.
138 officiers de l'Armée de l'Air de Vichy sont arrêtés entre 1943 et 1944 pour faits de Résistance, certains sont déportés et d'autres fusillés.
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Les militaires de l'armée de l'air qui refusèrent de cesser le combat rejoignirent soit individuellement la Royal Air Force ou intégrèrent les Forces aériennes françaises libres dont la première unité officiellement constituée fut le Groupe de bombardement Lorraine à partir de novembre 1940. A leur création, les FAFL comptèrent 600 volontaires, les ralliements porteront ces effectifs à environ 3 000 au 31 juillet 1943
Après l'opération Torch, les Forces Françaises Libres et les unités stationnés dans l'empire colonial français forment l'armée française de la Libération. En 1945, l'armée de l'air disposait de plus de 700 avions de combat américains et britanniques et d'environ 100 000 personnels.
L'As des As français durant cette guerre est Pierre Clostermann avec 33 victoires confirmées.
L'après-guerre est marquée par de multiples réorganisations et les avancées considérables dans le domaine de l'aviation militaire où les avions à réaction font leur apparition et les performances des systèmes d'armes s'améliorent à grande vitesse. La France ancrée dans le camp occidental fait face au bloc de l'Est et devient membre fondateur de l'OTAN en 1949. Des unités de l'armée de l'air des Forces françaises en Allemagne disposent d'une dizaine de bases aérienne en Allemagne de l'Ouest tandis que l'USAF et l'aviation Canadienne disposent de bases en France de 1951 jusqu'à ce qu'elles soient fermées ou rétrocédées à l'armée française après la décision du Général de Gaulle de retirer la France du commandement militaire intégré le 7 mars 1966.
En 1960, les principaux avions de chasse français sont les Republic F-84 F Thunderstreak et North American F-100 Super Sabre (premier avion équipé de missile air-air) du 1er Corps aérien tactique (C.A.T.A.C.), les Dassault Mystère IV (de service de 1955 à 1982) ou Super Mystère B2 (de 1958 à 1977) de la Défense Aérienne du Territoire, la chasse de nuit est effectué par des SO-4050 Vautour N (en service de 1958 à 1978) et le North American F-86 Sabre K.
Au 1er janvier 1975, l'armée de l'Air a atteint le nombre plancher de 450 avions de combat qu'elle s'efforcera de maintenir jusqu'au années 1990. Elle dispose alors de onze escadres de chasse regroupant vingt-neuf escadrons. Dix-huit d'entre eux sont équipés de Mirage III ou Mirage V soit 270 en ligne. Le reste de la flotte se compose de SEPECAT Jaguar(de 1973 à 2005) et des premiers escadrons de Mirage F-1 reçus en 1974.
Le quart des pilotes de chasse de l'armée de l'Air sont engagés sur ce théâtre d'opérations sur des avions d'entraînement à hélice North American T-6 Texan puis T- 28 Fennec, reconvertis en avions légers d'appui aérien et armés de mitrailleuses et de roquettes. Les T-28 utilisés sont une version basée sur le T-28A dont 150 cellules ont été achetées, remotorisées et équipées d'armement à partir de 1959, ils furent revendus entre 1962 et 1967.
12 avions de combat Mirage 2000 RDI de la 5e escadre de chasse, 24 SEPECAT Jaguar de la 11e escadre, 8 Mirage F-1CR de l'33e escadre de chasse, 8 Mirage F-1C de la 12e escadre, 2 hélicoptères Puma ainsi que des avions de transports dont une douzaine de Transall de la 61e escadre de transport et soit environ une soixantaine d'appareils (sur un total de 2 100 appareils de la coalition) et 1 160 militaires de l'armée de l'air furent dépéché dans la péninsule arabique lors de la guerre du Golfe à partir d'aout 1990 pour participer à l'opération Bouclier du Désert.
La majorité des avions de combat furent regroupé à la base d'Al Ahsa en Arabie Saoudite, les Mirage F-1C stationnérent à Doha au Qatar et les avions de transports à l'Aéroport international King Khalid de Ryad.
Un Mirage F-1CR fut perdu à l'entrainement et trois retournérent à la base aérienne 124 Strasbourg-Entzheim avant le début de la Tempête du désert.
Lors de la campagne offensive qui dura quarante-trois jours, 1 387 des 114 000 sorties de combat de la coalition, soit 1,2%, reviennent aux avions Français.
les Jaguars, ne pouvant effectuer que des missions de jour, menèrent la première mission offensive de l'armée de l'air avec 12 avions accompagné une cinquantaine de à partir de 5 h 30 (heure locale), contre la base aérienne koweïtienne d'Al-Jaber suspectée d'abriter des missiles sol-sol Scud irakiens avec des bombes de 250 kg, des BLG 66 Belouga et des missile air-sol AS-30L accompagné d'une cinquantaine de F-4 Phantom II Wild Weasel et de F-16 Falcon de l'USAF. Quatre avions furent touchés par des tirs de DCA après avoir survolé à basse altitude un PC irakien puissamment défendu mais non répertorié sur leurs cartes. En conséquence, les missions suivantes se feront à plus haute altitude. Les Jaguar français effectueront au total 615 sorties et 1 088 heures de vol.
Les Puma servant aux opérations de Recherche et sauvetage récupérent un pilote de l'USN abattu au Koweit début février.
En 2010, l’armée de l’air représente 15 % des effectifs globaux de la défense, avec près de 60 000 militaires, dont 18 % de femmes, et embauche 2 000 personnes par an.
Le Livre blanc sur la Défense et la Sécurité nationale 2008 prévoit une baisse des effectifs à environ 50 000 personnes tandis que la flotte d'avions de combat (aviation navale incluse) sera réduit à 300 appareils (Rafale et Mirage 2000D modernisés) en 2025.