בתחילת 1942 הצליחו מטוסי המסרשמיט Bf-109 של הלופטוואפה לבסס עליונות אווירית מול מטוסי ההוריקן, הטומהוק והקיטיהוק של חיל האוויר המדברי, והצורך בספיטפייר בזירת צפון אפריקה הפך לדחוף ביותר. טייסות מס' 142 ו-92 הועברו מפיקוד מטוסי הקרב בבריטניה למצרים בתחילת אפריל דרך טקורדי, כאשר טייסת נוספת, מס' 601, הגיעה בסוף החודש דרך מלטה. ההפלה הראשונה לזכות הספיטפייר בזירה נרשמה ב-8 ביוני 1942, במהלך קרב גזאלה, בו סיפקה טייסת מס' 142 חיפוי מגובה רב למטוסי הוריקן מעל ביר חכים ויירטה מטוסי קרב ומפציצים גרמניים ואיטלקיים. באותו חודש אף הוקם גף מיוחד של ספיטפיירים המותאמים לפעולה בגובה רב (High Altitude Flight) לצורך יירוט טיסות הצילום של ה-Ju 86G מגביהי הטוס. כתוצאה מתבוסת הארמייה השמינית בקרב גזאלה, נאלצו טייסות חיל האוויר של המדבר המערבי לסגת מזרחה ולהיערך מחדש באזור אל עלמיין, שם נטלו חלק בבלימת כוחות הציר בקרבות שנמשכו לאורך חודש יולי ובניסיון הפריצה האחרון של רומל בקרב עלם חלפה ב-31 באוגוסט.
במהלך המחצית הראשונה של המלחמה הפך חיל האוויר של המדבר המערבי לכוח האווירי הגדול ביותר מחוץ לבריטניה ונהנה מתרומה משמעותית מצד חיל האוויר הדרום-אפריקאי והחל מ-1942, גם מצד חילות האוויר של צבא ארצות הברית. בסתיו 1942 כבר עמדו לרשותו של טדר 104 טייסות, מתוכן 71 בריטיות (64 מחיל האוויר המלכותי ו-7 מהצי המלכותי), 16 דרום אפריקניות, 13 אמריקניות, 6 אוסטרליות, 2 קנדיות, 2 יווניות ואחת מרודזיה. באוקטובר, ערב קרב אל-עלמיין השלישי, שירתו בכוח 846 מטוסים, רובם מדגמים חדישים. ב-1943 גדל החיל לכדי 1500 מטוסים ב-96 טייסות אשר זכו לבסוף בעליונות אווירית בזירה, מה שהיווה גורם מכריע בניצחון באל-עלמיין ובמרדף אחר כוחות הציר שנסוגו דרך לוב לעבר תוניסיה. לחיל האוויר של המדבר המערבי היה תפקיד חשוב בפריצתו של קו מארת, השער לתוניסיה ממזרח, ובהידוק הסגר האווירי שבא לידי ביטוי בהפלתם של מאות מטוסי תובלה גרמניים שניסו להעביר תגבורות, אספקה ודלק. במבצע וולקן שהחל ב-17 באפריל 1941 השתתף חיל האוויר של המדבר המערבי בתקיפה מסיבית של שדות התעופה של כוחות הציר, שהביא להסגתם של מרבית כוחותיהם האוויריים לסיציליה ולאיטליה.
הניצחון במערכה בתוניסיה הוכיח את ערכה של הדוקטרינה הטקטית של חיל האוויר של המדבר המערבי, שגם השפיעה רבות על הארגון וטקטיקת הסיוע האווירי בצבא ארצות הברית וחיל האוויר שלו. הטכניקות לסיוע אווירי קרוב שפותחו במדבר המערבי שודרגו בהמשך המלחמה, בזירת הים התיכון ובצפון מערב אירופה.
לפני פתיחת מבצע האסקי ב-10 ביולי 1943, הוחלף שמו של חיל האוויר של המדבר המערבי לחיל האוויר המדברי (DAF). מטוסי הקרב והקרב-הפצצה העיקריים בשורות ה-DAF בזירה היו הספיטפייר, הקיטיהוק וה-P-51 מוסטנג. במהלך הפלישה לסיציליה ובמערכה באיטליה, נהנה ה-DAF מעליונות אווירית מכרעת שאפשרה התמקדות בסיוע אווירי קרוב, באמנעה אווירית ובשכלול טכניקות שיתוף הפעולה עם כוחות הקרקע. חיל האוויר המדברי המשיך לפעול באיטליה, לצד פיקוד האוויר הטקטי ה-12 האמריקני, ולספק סיוע לכוחות הקרקע עד סוף המלחמה.
מבנה וארגון.
סדר כוחות ראשוני.
ב-10 ביוני 1940, כללו טייסות המפציצים של מפקדת האוויר של מצרים 5 טייסות מפציצים קלים מדגם בריסטול בלנהיים, ושתי טייסות מפציצים בינוניים, אחת מדגם ויקרס ולנטיה ואחת מדגם בריסטול בומביי, שיכלו לשמש גם לצורכי תובלה. טייסות הקרב והסיור כללו 3 טייסות גלוסטר גלדיאטור ואחת של וסטלנד לייסנדר.
להלן מספרי הטייסות בהתאם לסוג המטוס, ומיקום הטייסת, בהתאמה.
כוחות אוויריים נוספים במזרח התיכון כללו את מפקדת האוויר של סודאן לה הייתה שייכת הכנף ה-254, עם 3 טייסות בלנהיים (14, 223, 47) וגף מטוסי גלדיאטור (מטייסת מס' 112), את מפקדת האוויר של עדן עם 3 טייסות (8, 11, 39), וטייסת אחת (84) בשעיבה (Shaibah) שבעיראק, כולן הורכבו ממטוסי בלנהיים.
מפקדת האוויר של מצרים (AHQ Egypt).
ב-19 באפריל 1941 נוצרה הקבוצה האווירית מס' 204 של ה-RAF תחת פיקודו של קומודור האוויר ריימונד קולישו ובה שירתו היחידות הבאות:
ב-1 ביולי 1941 הועבר כל פיקוד המזרח התיכון של ה-RAF לידי מרשל האוויר סר ארתור טדר. חודש לאחר מכן העביר קולישו את הפיקוד לידי סגן מרשל האוויר ארתור קונינגהם (Arthur Coningham). באוקטובר 1941 נוצרה מפקדת האוויר של המדבר המערבי (ידוע יותר כחיל האוויר של המדבר המערבי - Wstern Desert Air Force) כאשר הקבוצה האווירית מס' 204 שודרגה למעמד של פיקוד.
ב-20 בינואר 1942 שונה שוב השם למפקדת האוויר של לוב, אך פחות משבועיים לאחר מכן הוחזר השם הקודם.
חיל האוויר של המדבר המערבי.
ב-23 באוקטובר 1942 אורגן חיל האוויר של המדבר המערבי כמתואר למטה:
תחת המפקדה הכללית של חיל האוויר המלכותי במזרח התיכון (GHQ RAF Middle East):
כוח המשימה המדברי האמריקני (US Desert Air Task Force) (חלק מחיל האוויר האמריקני במזרח התיכון, אך מלבד טייסת ההפצצה ה-81, נמצא תחת פיקוד חיל האוויר של המדבר המערבי):
ארגון מחדש.
ב-18 בפברואר 1943 הוקם פיקוד הים התיכון (Mediterranean Air Command או MAC) כאשר מרשל האוויר ארתור טדר מונה למפקד חילות האוויר של בעלות הברית בזירת המבצעים של הים התיכון (Mediterranean Theater of Operations או MTO).
פיקודי המשנה של MAC כללו:
מבנה ה-MAC היה מבוסס על תקדים היסטורי: כראש פיקוד ה-RAF במזרח התיכון במהלך המערכה במצרים ובלוב ב-1942, תיאם מרשל האוויר טדר בהצלחה בין שלוש יחידות אוויריות:
יחידות אלה שימשו בסיס למודל האסטרטגי, הטקטי והגנת החופים לפיו ראש ממשלת בריטניה וינסטון צ'רצ'יל, נשיא ארצות הברית פרנקלין דלאנו רוזוולט והמטות שלהם, ארגנו מחדש את חילות האוויר של צפון אפריקה ו-MTO בועידת קזבלנקה בינואר 1943. תוצאות הארגון מחדש הביאו לכך שפיקוד הים התיכון ופיקוד המשנה שלו, פיקוד האוויר הצפון-מערב אפריקני, אורגנו בהתאם למודל "הכוח המשולש" של טדר. בהתאם לכך שלושת כוחות הלחימה העיקריים של ה-NAAF היו:
חיל האוויר של המדבר המערבי הפך לפיקוד משנה של ה-NATAF בפברואר 1943 וסגן מרשל האוויר הארי ברודהורסט (Harry Broadhurst) מונה כמפקדו. פיקודי משנה אחרים של ה-NATAF כללו את כוח ההפצצה הצפון-מערב אפריקני הטקטי, פיקוד האוויר הטקטי ה-12 והקבוצה האווירית מס' 242.
חיל האוויר של המדבר המערבי, ששימש כמרכיב הטקטי במודל "הכוח המשולש" של טדר, תרם משמעותית לא רק לארגונו של חיל האוויר הצפון-מערב אפריקני הטקטי שהוקם בפברואר 1943 אלא גם להקמתם של כוחות האוויר של בעלות הברית במזרח התיכון ((Mediterranean Allied Air Forces או MAAF) בדצמבר 1943, חיל המשלוח האווירי של בעלות הברית למערכה בנורמנדי ואף מספר חילות אוויר הקיימים היום.
במהלך מלחמת העולם השנייה, כאשר אמנעה אווירית פותחה ויושמה, היווה טדר את עמוד התווך כראש פיקוד המזרח התיכון של ה-RAF, ראש פיקוד האוויר של המזרח התיכון (MAC), מפקד כוחות האוויר של בעלות הברית במזרח התיכון וכסגנו של גנרל דווייט אייזנהאואר במפקדה העליונה של בעלות הברית לתכנון פעולות אוויריות במערכה בנורמנדי. כתוצאה מכך, שודרג הסיוע האווירי הטקטי לכוחות הקרקע בזירות בהן שירת.
כאשר פלשו בעלות הברית לסיציליה במסגרת מבצע האסקי ב-10 ביולי 1943, הוחלף שמו של חיל האוויר של המדבר המערבי ונוצר חיל האוויר המדברי (DAF). במבצע האסקי, חולק חיל האוויר המדברי לשני מערכים, קדמי ועורפי:
חיל האוויר המדברי, מפקדה קדמית,
הקבוצה האווירית ה-211 (מטוסי קרב התקפיים), ספיטפייר.
יחידות קדמיות נוספות כללו:
חיל האוויר המדברי, מפקדה עורפית,
פעילות מאזור טריפולי:
הערה: טייסת מס' 60 (SAAF) וטייסת מס' 682 (RAF) הועברו מכנף הצילום והסיור הצפון-מערב אפריקנית.
חיל האוויר המדברי המשיך להעניק סיוע טקטי קרוב לארמייה השמינית הבריטית כתת-מערך של חיל האוויר הצפון-מערב אפריקני הטקטי. פיקוד הים התיכון בוטל בדצמבר 1943 ואורגן מחדש כחלק מכוחות האוויר של בעלות הברית במזרח התיכון (Mediterranean Allied Air Forces או MAAF), שמיזג לתוכו גם את ה-NAAF, ויחידות נוספות. עדיין תחת פיקודו של ברודהורסט, חיל האוויר המדברי הפך לחלק מן המערך של חיל האוויר הטקטי של בעלות הברית במזרח התיכון (MATAF) בפיקודו של גנרל ג'ון ק. קאנון (John K. Cannon).
הסיוע האווירי הטקטי המוצלח לכוחות הקרקע במערכה במצרים ובלוב שפותח על ידי טדר וקונינגהם שימש כמודל להקמת NAAF בוועידת קזבלנקה ומערכי ה"כוח המשולש" (אסטרטגי, חופי, טקטי) נשמרו במבנה החדש של ה-MATAF ונמשכו עד לסוף מלחמת העולם השנייה. חיל האוויר המדברי הוסיף להתקיים עד 30 ביוני 1946 ואז שונה שמו למפקדת האוויר הקדמית של איטליה.
מטוסים.
הגנתה האווירית של בריטניה תמיד קיבלה עדיפות, כך שה-DAF צויד בדרך כלל בדגמי מטוסים ישנים יותר. בתחילה היו בשימוש מטוסים מיושנים כדוגמת הגלוסטר גלדיאטור הדו-כנפי והבריסטול בלנהיים, איתם הצליח ה-DAF להתמודד בהצלחה מול המטוסים המיושנים במידה שווה של חיל האוויר האיטלקי. לאחר שהוסר האיום הישיר על בריטניה, הגיעו ב-1941 מטוסים חדשים יותר כדוגמת ההוקר הוריקן והדאגלס בוסטון.