1970年7月4日举行动工仪式。新大分机场的航站大楼在1971年10月12日完工，并于4日后的10月16日开始运作。在新机场启用初期主要是由全日空（ANA）与东亚国内航空（TDA）两家公司提供每日16班往返的定期班次服务，航点包括东京、名古屋、大坂、高松与九州境内的福冈及鹿儿岛，共六个城市。除了定期空中航班之外，由于位在国东半岛的新大分机场与大分市区隔着相望无直接相连，因此作为机场与市区之间的接驳也开办了由所经营的气垫船渡轮航线。1973年时机场名称由「新大分」改回「大分」并一直沿用至今。原本只经营