Invånarna i Kemble sa att de hörde "explosioner" och en kvinna sa att hennes hem skakade av kraften i oljudet.
Vittnena sade att de trodde att ljuden efter 22:00 GMT på tisdagen var kopplade till den närliggande flygplatsen Cotswold.
Gloucestershire-polisen har bett om ursäkt för störningen.
Booms, hörde från Kington St Michael till Malmesbury och Calne i Wiltshire. upphettade samtal till BBC Wiltshire och BBC Radio Gloucestershire samt dussintals inlägg på sociala medier.
Skriva på Facebook. Sophie Wyatt beskrev "en massiv smäll och en blixt" när hon var ute i närheten av Kemble.
Hon sa att hon såg "en skara människor hänga runt ett upplyst flygplan längre in i flygbasen".
Nick Howard, Cotswold Airport manager, sade att boomen var en del av "en hög nivå och mycket sällsynt polis och räddningstjänst övning".
Han sade att han inte skulle kommentera ytterligare "på grund av arten av övningen".
Paul Shanley, 51, som bor strax utanför Kemble byn beskrev boomen som "mycket oroande - oroande".
"Det var en enorm explosion - riktigt djup explosion - det var tillräckligt för att väcka min dotter", sade han.
Mr Shanley, som bor precis utanför Kemble, sade att hans familj hade hört liknande smällar "tre gånger innan detta men vi har aldrig kommit till botten med vad det var".
Han sa när han gick ut för att titta där var "en hel del åtgärder pågår på flygfältet" men när han ringde polisen frågar vad som hände han fick höra "de fick inte prata om det".
Angie Abingdon skrev på Facebook: "Vårt hus skakade! Det var oroliga människor som stod utanför efter den första. Jag tycker att vi borde ha fått en varning."
En talesman för polisen i Gloucestershire sade: " Vi skulle vilja försäkra invånarna om att explosionen i Kemble i går var en del av den rutinmässiga operativa utbildningen för polisen.
"Vi ber om ursäkt för störningarna."
I vissa delar av Cotswolds som gav upphov till klagomål på sociala medier var det tydligen "en hög nivå och en mycket sällsynt polis- och räddningstjänstövning".