F-86、F-100、F-101、F-104等。这时的空军也成为美国的技术试验平台，并且完成了史上首次利用空对空导弹击落敌机的纪录。于此期间，中华民国空军还在美国空军以及中央情报局合作进行对中国大陆的侦照、空投与空降任务，其中包括操作U-2侦察机的黑猫中队。任务期间，黑猫中队总共执行了220次任务；其中有102次任务是在中国大陆执行，并在任务中失去了5架飞机。1967年11月，中华民国空军秘密组建一个运输分队，协助美国和越南共和国参与越南战争。这个分队是利用空军第34中队组建，并配置2架C-123运