חיל האוויר החל לקלוט כלי טיס בלתי מאוישים ומסוקים כבדים. תהליכים שהביאו לקפיצת מדרגה טכנולוגית עבור המערך הטכני. עידן המחשוב המסיבי החל והוקמה יחידת ממד"ס – יחידת פיתוח בתחומים הנוגעים לצד המבצעי של חיל האוויר, שיועדה לאפשר שליטה של חיל האוויר בתוכנות כלי הטיס. נבנו יכולות אחזקה בכלל הדרגים למערכות מחשוב ותקשורת. מחלקת ציוד פוצלה לשתי תתי מחלקות – מטוסים ומערכות.
עלה צורך מבצעי חדש להארכת טווח הטיסה למטוסי הקרב, והמערך הטכני הוביל פרויקט ליצירת יכולת לתדלוק אווירי, במסגרתו הוסבו מטוסי ראם מתצורת נוסעים לתצורת מתדלק.
במלחמת יום הכיפורים, שהיוותה הפתעה למערך הטכני, התבדתה הנחת העבודה כי תינתן התראה של כשבוע לצורך הכנת המטוסים ביחידה. שיטת הלחימה הייתה שונה ומשך המלחמה לא היה ידוע, לכן הוחלט על שיטת תחזוקה הדומה לזו של חברות תעופה אזרחיות – בכל נחיתה בוצעו מספר ביקורות ותיקונים וכך במחזור של כמה טיסות הושלם סבב הבדיקות והתיקונים מבלי להשבית את המטוס לגמרי.
התארגנות המערך הטכני ויישום תובנות מלחמת ששת הימים הביא ליכולת תיקון נזקי המלחמה. כ-70% מהמטוסים הפגועים שחזרו לנחיתה הוחזרו לטיסה לאחר שתוקנו בדרג א' וב', 20 מטוסים נוספים תוקנו בדרג ד'. בסוף המלחמה עמד מספר המטוסים המושבתים בעקבות נזקי מלחמה על 7 בלבד.
בשנות ה-70 של המאה ה-20 הוקמו יחידות הבקרה האווירית במבצע גדול ומורכב עבור חיל האוויר. בכל אחת מהיחידות היה צורך לשלב את הבינוי, האלקטרוניקה, המכניקה, החשמל והקשר, ומפעם לפעם "להשתלט" על תפעול מכשירי מכ"ם חדשים, להתאימם לצרכים המיוחדים של החיל, ולהמשיך ולפתח את ציוד. מאמץ רב הושקע בבית המלאכה לציוד אלקטרוני (במצ"א) בצריפין.
שנות ה-1980.
בשנים שלאחר מלחמת יום הכיפורים התמקד המערך הטכני בשני מישורים: בניית המערכת הלוגיסטית וטיפול ברכש ובפיתוח מערכות חסר תקדים.
הושקעו משאבים גדולים בבניית מערכת לוגיסטית מתקדמת (מערכת לוגיסטית חיל האוויר – מלח"א), והוקמו המחסנים האוטומטיים הראשונים בחיל. נכתבו נהלים, פקודות ותוכנות, הונחו ערוצי תקשורת בין מחסני הציוד לבין המחסנים בבסיסים ובטייסות.
בוצע רכש מאסיבי ופותחו מערכות חדשות מתוצרת הארץ ומתוצרת חו"ל. טילים, מל"טים ומזל"טים הוכנסו לפעילות מבצעית.
בשנים אלו הוקמו בסיסי חיל האוויר בנגב – רמון, נבטים ועובדה, והמערך הטכני הקים מסלולים ודת"קים בבסיסים החדשים. בשנים אלו הייתה קליטה מואצת של כמה סוגי כלי טיס – מסוקי קרב ומטוסי F15 ו-F16. כלי הטיס החדשים התאפיינו בכך שהיוו מערכת שלמה, והכילו מערכות ותשתיות גדולות בתחומי האלקטרוניקה, האוויוניקה, מחשב ותוכנות, ל"א וסוגי חימוש חדשים.
פותחה רשת ה"טריגו", שסיפקה שירותי טלפוניה מבצעית והתבססה על רדיו צר סרט.
על מנת לאפשר לחיל האוויר לבצע שינויים במטוסים מבוססי תוכנה, יחידות התוכנה חוזקו בצורה משמעותית והוחלט על פיתוח מערכות מרכזיות וקריטיות רק בארץ.
בתקופה זו החל מעבר לאלקטרוניקה סמויה: המחשבים קטנו לעשרות כרטיסים אלקטרוניים, התצוגות הפכו לדיגיטליות והתוכנה תפסה את מקום הרכיבים בעיבוד האות. השינוי הטכנולוגי הביא למהפך בהכשרת הטכנאי ולקיצור משכה, מאחר שיכולתו לאתר תקלות מבוססת על יכולת הבדיקה העצמית של המערכות.
ממשלת ישראל החליטה על פרויקט פיתוח מטוס קרב ישראלי "לביא". ייחודו של הפרויקט, בין היתר, התבטא בשיתוף פעולה בין המתכננים למבצעים – חיל האוויר והתעשייה. המערך הטכני היה נציג הלקוח בכל נושאי פיתוח התחזוקה. אפיון המטוס הישראלי בוצע על ידי המערך הטכני, ענף תיכון אווירונאוטי, שנציגיו צורפו למנהלת הפרויקט. המטוס נגנז לבסוף על ידי ממשלת ישראל.
שנות ה-80 של המאה ה-20 היו בסימן משבר תקציבי במשרד הביטחון, והמערך הטכני החל לעסוק במקצוע חדש – ניהול תקציבים. פותחו מודלים מתקדמים לרכש חלפים אופטימלי והושקעו מאמצים בשיפור אמינות הציוד.
שנות ה-1990.
בתחילת שנות ה-90 של המאה ה-20 פרצה מלחמת המפרץ, במהלכה לא היה ידוע האם תאלץ ישראל לנקוט פעולה. עבור המערך הטכני של חיל האוויר, השמשת המטוסים והחלפים בוצעה כך שמרבית כלי הטיס יהיו כשירים לפעולה בעת הצורך.
בעקבות המלחמה שאופיינה בספיגה רבה בעורף, הוחלט על שיתוף פעולה בין ישראל וארצות הברית לפיתוח טיל-נגד-טיל. התפיסה הייתה שהטיל הוא מערכת שלמה שעליה גילוי התוקף, זיהוי הטיל, שיגור הטיל הנגדי והשמדת התוקף. הוקמה יחידת ניסויי טילים (ינ"ט), ובוצע שיתוף פעולה בין מפעלי תעשייה רבים בישראל ומחוצה לה. חיל האוויר היה שותף בתהליך הפיתוח, והמערך הטכני היה אמון על בניית התשתיות לקליטת המערכת, ובהמשך על תחזוקתה.
עד לעשור זה, המערך הטכני פיתח מספר רב של פיתוחי תוכנה ייחודיים לכל סוג מטוס. באמצע שנות ה-90 של המאה ה-20 הותנע פרויקט של ביצוע בלוק פיתוח אוויוני אחוד למטוס הברק, ובקונספט מהפכני נמסרה גרסת התכנה הישראלית לידי האמריקאים לטובת שילובה במטוס הסופה שהיה בשלבי פיתוח.
בתקופה זו הוכנסה רשת המחשבים. המערך הטכני, בשיתוף פעולה עם מפעלים ביטחוניים, הביאו לפיתוחה של רשת תקשורת מתקדמת למטוסים שכללה אפליקציות רשתיות למודעות מצבית ושליטה ובקרה (שו"ב). לחיל האוויר היו מערכות מתקדמות, לכל אחת יכולת מדהימה בתחומה, אולם קפיצת המדרגה הגדולה הייתה בשילוב כל המערכות לערך מבצעי חדש, ברישות כלל מרכיבי הלוחמה האווירית ללוחמה חדשה מבוססת רשת. המשמעות הייתה יכולת שילוב עבודה בין מטוסים במבנה ובין מבנים של מטוסים, ראשיתה של הלוחמה הרשתית בחיל האוויר.
רשת ה"טריגו" שודרגה לרשת "אבנט כחול" המהווה את רשת ההולכה המרכזית של חיל האוויר, מבוססת סיבים אופטיים ומרבבים מתקדמים.
בנוסף, חל שדרוג משמעותי של נושא האיכות במערך הטכני. להק ציוד קידם נושא זה בין היתר באמצעות הסמכות למדדי איכות אזרחיים – ISO 9000 ומכון התקנים.
שנות ה-2000.
העשור נפתח עם גיבוש תפיסות חדשות ומספר שינויים ארגוניים משמעותיים.
השינוי התפיסתי הראשון כלל מעבר מתפיסת עבודה מקצועית בחלוקה לעולם תוכן, לתפיסת עבודה מערכתית לפי מטוסים ומערכות נשק – טיפול ממוקד ושלם למערכות הנשק המרכזיות. שינוי התפיסה לווה בשינוי ארגוני שמומש במטה לצ"ד ביוני 2001, שעיקרו היה הפרדת האחזקה מההנדסה וחיבורה ללוגיסטיקה. הוקמו ענפים מקצועיים לפי סוגי משקים עיקריים (מטוסים, תובלה, מסוקים ועוד) שכללו פונקציות אחזקה ולוגיסטיקה.
בתחילת שנות ה-2000 נכנס לפעילות מבצעית מערך הכטמ"מ – הוקמו טייסות בהן גפים טכניים תומכים והוקמה מחלקת כטמ"מ במטה.
חיל האוויר ביצע עסקה לרכש מסיבי של פצצות "חכמות" בעלות ניהוג אוטומטי מבוסס לוויין (JDAM), שקיבלו את הכינוי "ברד כבד". פותח בלוק תוכנה ייעודי למטוסי הקרב בממד"ס, וגופי המטה והשדה של המערך הטכני עמלו על הכנות לקליטת הפצצות, ובהמשך על תחזוקתן ובחינת מתארי שיגור חדשים לפצצות.
בשנת 2002 התקיים מבצע "חומת מגן" בו הופעל מערך ההגנה האווירית בלוחמה בשטח בנוי וסיוע לכוחות הקרקע. הצוות הטכני נכנס לשטח הלחימה ביחד עם הלוחמים, דאג להשמשת תותחי הוולקן ופיתח תו"ל תוך כדי לחימה.
בשנת 2003 אוחדו מקצועות הטכנאים בדת"ק לכדי מקצוע חדש – טכנאי דרג א', מתוך הבנה שהטכנאים בדת"ק אינם נדרשים להתמחות בתיקון תקלות אלא בזיהוי התקלות, אבחון הליקויים והזמנת תיקון של מומחה התוכן. טכנאי דרג א' צריכים להיות ממוקדים בהכשרת המטוס לטיסה, עמידה בפ"מ, הוצאת המטוס לטיסה וקבלתו מנחיתה.
בשנת 2004 הוקמה יחידת לה"ב (לוגיסטיקה, הנדסה ובקרה) – גוף לוגיסטי מערכתי במבנה ייחודי המשלב גופי מטה ושדה.
בשנת 2005 אוחדו יחידות המחשוב של החיל והוקמה יחידת אופק – יחידת מחשוב אחת שנותנת מענה בתחומי המחשוב החל מרכש, דרך פתרון תקלות ועד פיתוח מערכות IT ואוויוניקה מורכבות.
בשנת 2006 פרצה מלחמת לבנון השנייה, לאחר הטמעת השינויים הארגוניים ותפיסת הפעלה חדשה. הלחימה ארכה כשלושים ימים, והמערך הטכני נתן מענה מלא לדרישות החיל – זמינות כלי הטיס ומערכות הנשק באמצעות שיפוץ ואחזקת מכלולים בקבועי זמן קצרים ביותר, הבשלת יכולות מבצעיות חדשות: המערך פעל להאצת הכנסת כלי טיס חדשים למבצעיות – מטוסי הסופה, מטוסי איסוף מודיעין ומסוק הקרב שרף. פותחה יכולת לשינוע אפליקציות לפריסות מבצעיות ושינוע חוזי בזמן אמת. לאור חשיפת בסיסי הצפון לאש רקטות וטילים, חודדה חשיבות התשתיות למערכות הנשק של החיל והוחלט על הקמת תשתיות מבצעיות בבסיסי הדרום.
הלוחמה הרשתית והנדסת המערכות המשיכו להתפתח ובשנת 2009 הוקמה מחלקה הנדסית בעלת התמחות בתחום האלקטרוניקה, מחלקת הנדסת מערכות, שהוגדרה כ"מהנדס האלקטרוניקה הראשי" של החיל.
בדרג ב' הוקם מערך אוויוניקה שבמסגרתו אוחדו מספר תחומים מקצועיים בטייסת התחזוקה: בקרת הירי, נש"ר ול"א תחת גוף אחד אלקטרוני אחזקתי והנדסי.
שנות ה-2010.
התפתחותן של מערכות הנשק ומורכבותן הטכנולוגית מחד, ומחירן הגבוה של המערכות ורגישותן לטעות של טכנאי מאידך, הביאו ליצירת סביבת למידה מתקדמת. שולבו מאמנים בעולם הטכני, וההדרכות הטכניות החלו להתבצע בסביבה וירטואלית ממוחשבת, בעלת קישוריות וארכיטקטורה משותפת בין מאמנים.
בשנת 2011 מערכת כיפת ברזל הוכרזה כמבצעית ומוקם גדוד לוחמים ובו טכנאי דרג א'. הוקמה טייסת תחזוקה ארצית למערך ההגנ"א, המספקת מענה אחזקתי לכל מערכות הנשק. ב-7.4.11 בוצע היירוט המבצעי הראשון בעולם של רקטה בכלל ושל כיפת ברזל בפרט, ביירוט של רקטת גראד מעל אשקלון.