מנגד, חיל האוויר הגרמני התרכז במאמצים טקטיים. במלחמת האזרחים הספרדית חיל המתנדבים הגרמני לגיון הקונדור צבר ניסיון מבצעי שבעקבותיו עוצבה תורת הלחימה של הלופטוואפה ועיקר תשומת הלב הופנתה למשימות הפצצה טקטית ואמנעה.
מלחמת העולם השנייה.
מלחמת העולם השנייה שינתה את פני הלוחמה האווירית. הביצועים, הטווח והמטען המשופר של המטוסים הביאו לכך שלתקיפה האווירית היה תפקיד מרכזי בכל המערכות. במהלך המלחמה גבר השימוש בהפצצות אסטרטגיות, הוכנסו כוחות מוצנחים, טילים וכלי נשק מדויקים מוקדמים. טכנולוגיות ותורות הלחימה הועמדו במבחן והשפעותיה על הלוחמה האווירית ניכרות גם היום.
הצבא היפני הקיסרי
הפצצה אסטרטגית, שכוונה בעיקר על ערים סיניות גדולות, נערכה במהלך מלחמת סין–יפן השנייה ומלחמת העולם השנייה על ידי שירותי האוויר של הצי הקיסרי ושל הצבא היפני הקיסרי. היו גם תקיפות אוויריות על הפיליפינים ואוסטרליה, כמו גם על הערים בבורמה ובמלזיה. היפנים ביצעו גם הפצצות טקטיות נגד ספינות ומתקנים צבאיים, כמו במתקפה על פרל הארבור.
חיל האוויר הגרמני
בתחילת מלחמת העולם השנייה התמקד הלופטוואפה במשימות הפצצה טקטית וסיוע לכוחות הקרקע במלחמת הבזק של הוורמאכט. עם כוחות משוריינים ניידים וכוח אווירי חזק, הנאצים הצליחו לנצח בכל . במהלך הקרב על בריטניה (יולי-ספטמבר 1940) ביצע הלופטוואפה לראשונה הפצצות אסטרטגיות על בריטניה, אך משלא הצליח להשיג עליונות אווירית מול חיל האוויר המלכותי, פנה להפצצת יעדים מזדמנים. לתקיפות אלה הייתה השפעה מועטה.
חיל האוויר הסובייטי
חיל האוויר הסובייטי לא נפל ביכולתו מהלופטוואפה, אך הטיהורים של סטלין הותירו את הארגון מוחלש. כאשר פלשה גרמניה ביוני 1941, גודל כוחות האוויר הסובייטים אפשר לספוג פגיעות רבות ועדיין לשמור על יכולת מבצעית. ב־1943 הצליחו הסובייטים לייצר הרבה יותר מטוסים מאשר יריביהם הגרמנים ובעזרת עליונות מספרית מוחצת הצליחו לגרשם משטחי ברית המועצות ולהעביר את המלחמה אל אדמת גרמניה.
כוחות האוויר של בעלות הברית באירופה
חיל האוויר המלכותי פתח ב־1940 במסע הפצצות אסטרטגיות שאמור היה להביא את המלחמה אל סופה. המפציצים הבריטיים המוקדמים היו דו-מנועיים, מוגבלים בגובה ובמהירות ופגיעים למטוסי היירוט הגרמנים שהסבו להם אבדות רבות ולפיכך נאלצו הבריטים לעבור להפצצות שטח בלילה. בהמשך, פיתוחם של אמצעי ניווט רדיו ומכ"ם למיפוי הקרקע אפשרו הפצצות בגובה נמוך ותקיפת יעדים נקודתית.
חיל האוויר של ארצות הברית הגיע לאנגליה ב־1942 מצויד במפציצים חדישים בעלי ארבעה מנועים אשר טסו בגובה רב יותר והיו בעלי מיגון משופר מזה של הבריטים. הדוקטרינה האמריקנית גרסה כי תקיפה לאור היום במבנים גדולים של מפציצים כבדים דיה כדי להשיג עליונות אווירית ללא צורך במטוסי ליווי. לאחר שב-1943, בסדרת מבצעי עומק מעבר לטווח הטיסה של מטוסי הלווי, הגיע שיעור האבדות ל-20%, נאלצו האמריקאים לשנות את משנתם.
במהלך מלחמת העולם השנייה איבדו בעלות הברית 160,000 אנשי צוות אוויר ו-33,700 מטוסים.
ההפצצות האסטרטגיות
ההפצצות האסטרטגיות של בעלות הברית הסיטו משאבים רבים אך לא הביאו לסיום המלחמה ולא הצליחו לשבור את כוח העמידה של העם הגרמני או היפני. עם זאת, כדברי שר החימוש הגרמני אלברט שפיר, הדבר יצר "חזית שנייה באוויר" ודרש כמויות אדירות של משאבים, אך חרף ההפצצות הצליחו הגרמנים להגדיל את תפוקת ייצור החימוש עד אמצע 1944.
העליונות האווירית
במהלך הקרב על בריטניה, הפילו טייסי ה-RAF רבים מטובי טייסי הלופטוואפה אשר נהרגו או נפלו בשבי. כתוצאה מכך נכנסו לשירות טייסים גרמנים חדשים וחסרי ניסיון ונפגעה רמתו של הלופטוואפה. באותה העת החלו האמריקאים להפעיל מטוסי קרב ארוכי טווח מצוידים במכלי דלק נתיקים כמו ה-P-51 מוסטנג. הוספת מטוסי קרב לליווי תקיפות לאור היום העניקה למפציצים את ההגנה הנחוצה והגבירה את ההפצצות האסטרטגיות. בין השנים 1942 עד 1944, התחזקו כוחות האוויר של בעלות הברית בזמן שהלופטוואפה הלך ונחלש. במהלך 1944 איבד חיל האוויר הגרמני את השליטה בשמי גרמניה ולא ניתן היה לעצור עוד את נחשולי ההפצצות של סוף המלחמה.
הפצצת ארצות הברית על יפן
החל מיוני 1944 תקפו מפציצי בואינג B-29 סופרפורטרס, שהמריאו מסין, מפעלים ביפן. מנובמבר 1944 התגברו התקיפות האוויריות לאחר שהאמריקאים השתלטו על בסיסים קרובים יותר ליפן, בגואם, טיניאן וסאיפאן, ומאוחר יו ר באיוו ג'ימה. הטקטיקה התפתחה מהפצצות מגובה רב לתקיפות בגובה נמוך ושימוש בפצצות תבערה. בהתקפות אלה נהרסו ערים רבות ביפן.
באוגוסט 1945 הטילו מטוסי B-29 פצצות אטום על הירושימה ועל נגסאקי בזמן שהסובייטים פלשו למנצ'וריה. היפנים נכנעו ללא תנאי, וסיימו רשמית את מלחמת העולם השנייה.
המלחמה הקרה.
לאחר מלחמת העולם השנייה ותחילת היריבות בין הגוש המזרחי לגוש המערבי דוקטרינת המלחמה נשענה על ההנחה כי המלחמה הבאה תהיה כוללת וגרעינית.
בשנות ה-50 הואץ פיתוחם של מפציצים סילוניים שיועדו להפצצות גרעיניות ובהמשך התפתח תחום הטילים הבליסטיים שהיוו להם חלופה. במהלך המלחמה הקרה נאגרו על ידי ארצות הברית וברית המועצות טילים בליסטיים חמושים בראשי נפץ גרעיניים כדי להרתיע זו את זו מלהשתמש בהם.
הלוויינים הצבאיים הראשונים שימשו לסיור, ובהמשך התפתחו למערכות תקשורת, מידע ומודיעין זמן אמת חובקי עולם. הסובייטים פיתחו מערכות נ"מ מתקדמות שאיימו גם על מטוסים הטסים בגובה רב. הדוקטרינה של נאט"ו נשענה רבות על הכוח האווירי כדי לאזן את היתרון הכמותי העצום שמדינות הגוש המזרחי נהנו ממנו במשך כל המלחמה הקרה. בארצות הברית השימוש במטוסי יירוט חמושים בטילי אוויר-אוויר הביא להזנחת אימונים בקרבות אוויר צמודים, מה שהוכיח את עצמו כבעייתי במהלך מלחמת וייטנאם. האמריקאים עדיין ראו צורך ביכולות אמנעה ותקיפת בעומק. כדי לחמוק מגילוי מכ"ם נדרשה טיסה בגובה נמוך במיוחד תוך ניצול תוואי הקרקע. בהמשך פותחו טילי השיוט שיכלו לנווט למטרתם עצמאית בגבהים נמוכים.
מלחמת קוריאה.
מלחמת קוריאה התאפיינה בתקופה קצרה בה הכוח האווירי הצפון קוריאני הצליח להשתלט על המרחב האווירי של קוריאה הדרומית. הם איבדו את העליונות האווירית רק אחרי התערבות האמריקאים. לאחר הדיפת הצפון קוראנים אל גבול סין, כוחות סינים שארבו בצפון קוריאה פרצו במתקפת נגד. באותה עת ראשוני מטוסי המיג 15 מקורפוס מטוסי הקרב ה-64 הסובייטי וכוח האוויר של חיל המתנדבים הסיני החלו להגן על רצועה אווירית צרה בצפון קוריאה שמאוחר יותר קיבלה את הכינוי "סמטת המיגים". במלחמה זו התנגשו בפעם הראשונה באופן ישיר חילות האוויר של ארצות הברית ושל ברית המועצות. משהתבהר שמטוסי המיג מתעלים בביצועיהם על המטוסים המערביים ומהווים סיכון משמעותי ליירוטם, עברו האמריקאים להפצצות לילה והציבו בזירה מטוסי ירוט F-86 סייבר. רק לאחר ינואר 1952 החלה שחיקה מאסיבית בכוחות הקומוניסטים שלא יכלו למלא עוד את משימתם עד סוף המלחמה.
במלחמה זו פעלו לראשונה מטוסי בוכנה לצד מטוסי סילון מהדור הראשון והוכחה עליונותו של האחרון.
מלחמת וייטנאם.
מלחמת וייטנאם היא דוגמה לעימות מוגבל בו לאמריקאים לא הייתה יד חופשית בניהול המלחמה. הלחימה הארוכה מול כוחות הוייטקונג וכן נגד צפון וייטנאם הוכיחו שאין די בדוקטרינות הסטנדרטיות שהשתמשו בהן לפני כן. הלוחמה המתמשכת באזורים מוכי טילים גרמה לשחיקת כוחות האוויר והיה צורך להתאים אמצעים לדיכוי ההגנה אווירית כגון מטוסי ויילד ויזל לצייד טילים. בשל כך, כל משימה כללה מספר רב של מטוסי תמיכה במה שכונה ערכת תקיפה. מטוסי התקיפה מנו רק בין 20 ל-40 אחוז מהכוח הכולל.
הכוחות האמריקאים נמנעו מלתקוף את מרכזי הבקרה הצפון ווייטנאמיים מחשש לפגיעה ביועצים סינים או רוסים וכך הטייסים הצפון וייטנאמיים שנהנו מכיסוי מכ"ם מלא הצליחו להשיג 16 תוארי אלוף הפלות. האמריקאים לעומתם טסו במטוסים לא מותאמים לקרבות אוויר, בלי הכשרה לקרבות אוויר, וללא יכולת הכוונה ויירוט. רק שני טייסים אמריקאים זכו לתואר זה.
כניסתם של המסוקים ללחימה הצריכה טקטיקה אשר תמצה את היתרון הטכנולוגי. המלחמה התאפיינה בשימוש מסיבי במסוקי סער לתובלת כוחות כגון ה-UH-1, כמו כן התפתח תחום חדש של מסוקי קרב כמו ה-AH-1 שיכלו לתמוך בכוחות הקרקע בצורה יעילה.
בשלבים המאוחרים של המלחמה החלו האמריקאים להשתמש בנשק מונחה.
מלקחי מלחמת וייטנאם פותחו מטוסי דור רביעי שהותאמו לקרבות אוויר וכללו יכולות רב משימתיות ונשיאת חימוש מתקדם. כמו כן פותחו מטוסים חמקנים שיכלו להחזיר את גורם ההפתעה למערכה האווירית. בנוסף המשיך פיתוח מסוקי הקרב שעתה יועדו בנוסף למשימות סיוע אווירי קרוב גם למשימות ציד טנקים.
הסכסוך הישראלי-ערבי.
את מלחמת ששת הימים ב-1967 פתח חיל האוויר הישראלי במתקפת מנע. ב"מבצע מוקד" הונחתה מכה מקדימה על שדות התעופה וחילות האוויר הערביים שהשמידה אותם על הקרקע. כתוצאה ממנה הייתה לישראל עליונות אווירית מוחלטת ויכולת סיוע חופשית לכוחות היבשה.
במלחמת ההתשה (1969-1970) תקף חיל האוויר הישראלי מטרות אסטרטגיות בעומק מצרים כדי להניע אותה לסיים את המלחמה. בקרבות אוויר שהתפתחו נגד טייסים מצריים ואף טייסים סוביטים, הייתה לישראל עליונות מוחלטת.
במלחמת יום הכיפורים ב־1973 התאפיינה הזירה האווירית בשליטה של חיל האוויר הישראלי בקרבות אוויר ומנגד, מערכי נ"מ צפופים של סוריה ומצרים ובעיקר סוללות טילי קרקע אוויר ניידות 2K12 קוב (SA-6) שהוכחו כיעילות וגרמו לאבדות קשות. במחצית הראשונה של המלחמה הוגבלה מאוד יכולת חיל האוויר הישראלי לסייע לכוחות הקרקע.