במסגרת ההכנות להקמת צבא סדיר לקראת המלחמה הצפויה, הוכנו מספר תוכניות להקמת חיל-אוויר. התוכנית החשובה ביותר בהקשר זה הוגשה לישראל גלילי, ראש המטה הארצי (רמ"א) של ההגנה ב - 23.10.1947. את התוכנית הגישו שניים טייסים מן היישוב: אהרן רמז, טייס לשעבר, בעל ניסיון קרבי ב-RAF (חיל האוויר המלכותי הבריטי), והיימן שמיר (שכטמן), ששרת כטייס בחיל האוויר האמריקני. על פי התוכנית יש להתבסס תחילה על מטוסים אזרחיים מוסבים ולגייס את הטייסים וצוותי הקרקע הנמצאים בארץ. במקביל, כדי לכונן חיל-אוויר של ממש, יש לרכוש מטוסים ולגייס צוותים בחו"ל.
שרות האוויר.
כהכנה להקמת כוח אוויר הוקם שרות האוויר (ש"א) ב-10 בנובמבר 1947. היחידה הוקמה מתוך הבנת מטה ההגנה שיש צורך בכוח אווירי לוחם שיעמוד אך ורק לצורכי ביטחון היישוב. טייסי הש"א באו מיוצאי חילות האוויר של בעלות הברית, ומקרב אנשי הפלמ"ח. המטוסים, בעיקר מטוסים קלים חד מנועיים, באו בעיקר מחברת "אווירון". אלה קבלו תגבור משמעותי עם קנייתם של כ-20 מטוסי 'אוסטר' שהבריטים התכוונו להשאיר בארץ כגרוטאות.
תפקידם העיקרי היה איסוף מודיעין והובלת אספקה, למשל ליישובים מנותקים: בן שמן, ירושלים, גוש עציון יישובי הנגב ואחרים. המטוסים היו בדרך כלל חסרי חימוש והטייס הצטייד בתת-מקלע וכמה פצצות קטנות. משוחררי ה-RAF היוו את מאגר כוח האדם המיומן הפוטנציאלי הזמין ביותר לצורך הקמת חיל אוויר על ידי היישוב, אלא שזה לא קיים רישום מסודר של יוצאי ה-RAF. ורק ערב מלחמת העצמאות נעשה ניסיון לאתרם, וגם אלה ברובם לא היו בעלי מקצועות תעופתיים-ייחודיים. בכל זאת אותרו וגויסו מאות בעלי מקצועות כאלה. כן נעשה ניסיון דומה לאתר טייסים, ומשאותרו – נפתח קורס טיס ל"רענון" תחת כיסוי אזרחי. ב-1 בפברואר 1948 נערך בבית ספר תל-נורדוי בתל אביב כנס של כל מי שהיה לו אי-פעם קשר לתעופה, והודעה על קיומו נמסרה קודם לכן בעיתונות. רבים מהמתכנסים הצטרפו ל"שרות האוויר" בו במקום. בין הטייסים הראשונים היו עזר ויצמן, בוריס סניור ואדי כהן.
גיחת הקרב הראשונה של שירות האוויר הייתה ב-17 בדצמבר 1947. ביום זה פנחס בן-פורת קיבל הוראה להטיס רופא לבית אשל ובדרך חזרה אסף פצוע מקיבוץ נבטים. כשהגיע לקיבוץ, הוא ראה קבוצה של כ-200 ערבים שניסו לכבוש את הקיבוץ. בן פורת נטל יוזמה, לקח במטוס מתנדב מבית אשל שירה בתת-מקלע וזרק פצצות קטנות על ההמון הערבי. פעולתם גרמה להפסקת ההתקפה הערבית. הבריטים לא ראו בעין יפה תקריות מעין אלו. למרות הלחץ הבריטי, הורכבה טייסת באזור תל אביב שבסיסה היה שדה דב. מטוסי שרות האוויר, אשר כולם היו מטוסים קלים, ולא היו ייעודיים ללחימה, אוגדו עם התמשך המלחמה בטייסת 1. עם גבור הצרכים הורכבה בתחילת מרץ 1948 טייסת חדשה, אשר הסתעפה מטייסת 1, הפעם בגליל (ביבנאל). בהמשך אותו חודש הועבר מטוס אחד לנגב, צעד אשר בהמשך המלחמה הוביל להקמת טייסת הנגב (מוקמה סמוך לניר עם). בסוף אותו חודש סייעו מטוסי שירות האוויר בניסיון חילוצה של שיירת נבי דניאל שהותקפה בשובה מגוש עציון. בתחילת מאי סייעה טייסת הגליל למגיני רמות נפתלי, ובאמצע אותו חודש איבדה "טייסת 1" מטוס, על ששת אנשי צוותו, עת ניסו לסייע בקרבות בדרך לירושלים.
בניית כוחה האווירי של ישראל.
עם היסודות שתוארו, בניגוד לחילות השדה, בהם כבר הייתה קיימת תשתית כלשהי, ומסורת בת כמה עשרות שנים, הרי כמעט מכל בחינה מעשית היה צריך היישוב להקים חיל אוויר יש מאין.
בחודשי המלחמה הראשונים, טרם צאת הבריטים את הארץ, היו ברשות שירות האוויר רק מטוסים קלים, ואלה הרכיבו את טייסת 1. אולם מתוך ראייה לעתיד, כבר אז נרכשו 25 מטוסי הקרב הראשונים מסוג אוויה S-199 בצ'כוסלובקיה. המטוסים נבנו מגוף מסרשמיט Bf 109 עם מנועי יונקרס Jumo 211 ומדחפים של מפציץ היינקל He 111. המטוס היה בעייתי וביצועיו היו נחותים אבל אלו היו מטוסי הקרב היחידים שאפשר היה להשיג אז. במקביל, רכש בארצות הברית אל שווימר כנציג ה"יישוב", כעשרה מטוסי תובלה "קומנדו". אלה הוברחו מארצות הברית ובהסכמת שלטונות צ'כוסלובקיה קבעו בסיסם בז'אטץ (Žatec) שממערב לפראג. בהיותם שם נוצלו, אחר צאת הבריטים, להעברת מטוסי ה"אוויה" לישראל, לשימושה של טייסת הקרב הראשונה 101. בנוסף למטוסי הקרב העבירו מטוסי התובלה ציוד רב אחר. באוגוסט תבעו שלטונות צ'כוסלובקיה את פינוי ז'אטץ ומטוסי התובלה הועברו לישראל. הם היוו בה את "להק תובלה אווירית" ולקראת סוף המלחמה את טייסת 106. עוד כעשרים מטוסי "נורסמן" (Norsman) נקנו מעודפי הצבא האמריקני באירופה, והגיעו בחלקם לישראל בין מאי לספטמבר. אלה צוותו לגף 35, שבהמשך קיבל גם מספר מטוסי אימון "הרוורד" שהוברחו מארצות הברית, והפכו בישראל למפציצי צלילה. כמה מטוסי "דקוטה" שהוסוו כחברת שכר דרום אפריקנית לוקטו אף הם. אלה, יחד עם אוסף מטוסים אחרים מדגמים שונים, שימשו כאבן הפינה לטייסת 103. בהמשך הבריח שווימר מארצות הברית ארבעה מפציצים כבדים "מבצר מעופף" (Flying Fortress B17), ושלושה מהם הגיעו לישראל ביולי, שם שימשו כיסוד לטייסת 69. עד חודש דצמבר 1948 רוב מטוסי הקרב היו מסוג "אוויה S-199", ואלה הוחלפו בהדרגה במטוסי "ספיטפייר" שנרכשו בצ'כוסלובקיה, יחד עם כמה מטוסי "P-51 מוסטנג" שהוברחו מארצות הברית.
בעיה אחרת הייתה מחסור חמור בצוותי אוויר בפרט ובבעלי מקצועות אוויריים בכלל. הסיבה העיקרית לכך נעוצה הייתה בכך שבמלחמת העולם השנייה הבריטים כמעט שלא הכשירו צוותי אוויר תושבי הארץ. היישוב התגבר על המחסור באמצעות גיוס צוותי אוויר בחו"ל, בעיקר בארצות המערב (מח"ל). רובם היו יהודים, אך גויסו גם עשרות רבות של לא יהודים, שלמעשה היו שכירים. דרך אחרת להתגבר על המחסור, באופן חלקי, הייתה הכשרת טייסים מן 'היישוב'. כך הוכשרו כמה טייסי מטוסים קלים בבייקרספילד (Bakersfield), קליפורניה, ואחרים הוכשרו באיטליה ובצ'כוסלובקיה. אך אלה האחרונים לא הגיעו בזמן המלחמה לרמה המאפשרת הפעלת מטוסי קרב או מטוסים רב מנועיים. השפעת יוצאי ארצות המערב בחיל האוויר הייתה רבה עד כדי כך שבמהלך חציה השני של המלחמה החיל נוהל, מבחינה מבצעית, בשפה האנגלית, למעשה.
מבנה חיל האוויר במלחמת העצמאות.
טייסת 101 - הוקמה ב-29 במאי 1948, יום יציאתה למשימתה הראשונה - הפצצת הטור המצרי אשר הגיע סמוך ליבנה. למחרת הפציצה את הטור העיראקי שהתקדם מטול-כרם מערבה. לשתי הפצצות אלה מיוחסת, על-פי מקורות מספר, חשיבות בעצירת הצבאות הערביים מלהתקדם למרכז הארץ, או מלבתרה לשניים, בהתאמה. הטייסת חנתה מאז הקמה במאי 1948 בעקרון (תל נוף) ועברה ביוני להרצליה. בסוף יולי עברה הטייסת למעברות, ששימש גם כשדה עזר להרצליה. בסוף אוגוסט חזרה להרצליה, כאשר משך זמן מה פעלה משני הבסיסים. בנובמבר, עם התרחק החזית המצרית, עברה הטייסת לחצור (קסטינה). מפקדיה היו תחילה הישראלי מודי אלון ואחרי שנהרג ב-16 באוקטובר 1948, סיד כהן, איש מח"ל מדרום אפריקה. הטייסת השליטה עליונות אווירית ישראלית במבצע יואב, ואחר כך במבצע חורב, בו הסתיימו הקרבות בנגב. כל טייסי 101 חוץ מארבעה - ששניים מהם נהרגו - היו אנשי מח"ל. לדוגמה, ב-29 באוקטובר היו בה תשעה יוצאי ארצות הברית, ארבעה מדרום אפריקה, שני ישראלים, אחד מבריטניה ואחד מקנדה. שניים מהארבעה שלא היו מח"ל, היו יוצאי דרום אפריקה שעלו לפני 1948. ביו אותם אנשי מח"ל היו טייסים מצטיינים בחילות האוויר של בעלות הברית במלחמת העולם השנייה.
הטייסת הפעילה את מטוסי ה'אוויה' אשר נקנו בצ'כוסלובקיה, למרות מגרעותיהם הבולטות. ביולי הורכב, מגרוטאות מטוסים שהותירו הבריטים, ומשברי מטוסים מצריים שהופלו, מטוס 'ספיטפייר' שצורף לטייסת ואחריו מטוס נוסף. החל מספטמבר נרכשו מטוסי 'ספיטפייר' בצ'כוסלובקיה, וטייסי הטייסת הטיסו אותם ישירות לארץ במבצע ולווטה. לקראת סוף המלחמה הטייסת קיבלה מספר מטוסי מוסטנג שהוברחו מארצות הברית.
טייסת 103 - נוסדה בסוף יוני ותחילת יולי 1948 וחנתה ברמת דוד. הייתה זו טייסת תובלה והפצצה כאחד. מצבת מטוסיה כללה ברובה צירוף של מטוסי 'דקוטה' ו'בופייטר', ובנוסף כמה מטוסים בודדים מדגמים שונים. כיוון שכך, הטייסת חולקה לגפים, גף אחד כלל מטוסי קרב 'בופייטר' ו'מוסקיטו'. גף אחר כלל את ה'דקוטות', שמספר מטוסיו לרוב נע בין שלושה לחמישה. מקורם של מטוסי ה'דקוטה' הראשונים בחברת התעופה (Pan African Air Charter (PAAC שהופעלה על ידי יהודים מדרום אפריקה, והייתה בבעלותם של יהודים מבריטניה, תחת מסווה גס של 'שירותי דואר' במקום אלה של הבריטים שעזבו. עם הזמן הושגו מטוסי 'דקוטה' גם ממקומות אחרים. מפקדי הטייסת היו ג'ימי בלקווד (Blackwood), לא-יהודי מארצות הברית ומספטמבר 1948 דני רוזין מדרום אפריקה. צוותי האוויר היו בעיקר דרום אפריקנים (14, מהם שלושה טייסים), שמונה אחרים, מהם ששה טייסים, היו יוצאי מארצות הברית (המספרים נכונים ל-29 באוקטובר). היה בה טייס ישראלי יחיד. פרט להפצצה עסקה בהספקה, במסגרת מבצע אבק, וכן לסדום המנותקת, למשל.