הפעילות בשטח הכלול היום בבסיס אדוארדס החלה ב-1933, כאשר האגמים היבשים שבשטחו שימשו כמטווחים למטוסים שהמריאו ממה שידוע היום כבסיס חיל האוויר מארץ'. במהלך מלחמת העולם השנייה הוקמו מתקנים בשולי האגם היבש רוג'רס (שנקרא אז אגם מיוּרוֹק) לאימון טייסי מטוסי קרב והפצצה לקראת משימותיהם מעבר לים. ב-1942 הוקם במקום באופן רשמי "בסיס חיל האוויר של הצבא מורוק" (באותם ימים חיל האוויר עוד היה זרוע של צבא היבשה). במהלך שנות ה-40, האזור התגלה כאידיאלי מבחינת תנאי הטיסה במשך כל השנה, ומבחינת תנאי הנחיתה הנוחים על קרקע האגם, לניסויים הראשונים במטוס הסילון הראשון שפותח בארה״ב, ה-XP-59A איירקומט. ריחוקו של הבסיס מן הפעילות הצפופה בבסיס רייט באוהיו, ששימש עד אז לניסויים, גם כן עזרה לשמירה על סודיות הפרויקט החדש. ב-2 באוקטובר 1942 בוצעה הטיסה הראשונה של המטוס החדש.
באופן טבעי, שיטות העבודה שהיו נהוגות בניסויי טיסה באותם ימים היו מאוד פרימיטיביות. לא היו מטוסי מרדף, לא הייתה טלמטריה, ולא היה מרכז בקרה. רק מכשיר רדיו דו כיווני והתחושות הסובייקטיביות של הטייס. מאוחר יותר הותקן במטוס לוח מחוונים שהוסרט במצלמה שהופעלה על ידי הטייס. עם זאת, המכשירים עדיין היו פרימיטיביים. למשל, הכוח שהופעל על מוט ההיגוי נמדד על ידי מאזני דגים שהותאמו לתפקיד.
אף על פי שחיל האוויר החליט שלא להשתמש במטוס למשימות קרביות, הניסויים המוצלחים במטוס ה-XP-59, שעברו ללא תאונות, והניסויים במטוס הלוקהיד XP-80 לאחריו, קבעו את עתידו של בסיס מורוק בתולדות התעופה הסילונית באמריקה.
ב-14 באוקטובר 1947 ביצע צ'אק ייגר את הטיסה העל קולית הראשונה בהיסטוריה בבסיס מורוק, במטוס ה־X-1. המטוס פותח ונוסה על ידי צוות משותף של חיל האוויר, NACA (קודמתה של נאס"א) והיצרן. הפעם הניסויים היו יותר מתוחכמים - נעשה שימוש במכ"ם מעקב, מכשירים עקבו אחר יותר מ-30 פרמטרים של המטוס, ואף נעשה שימוש בטלמטריה ראשונית. בשלב זה עדיין לא נוסחו נוהלי בטיחות, והטייס החליט על דעת עצמו מה דרגת הסיכון שהוא מוכן לקחת בכל טיסה. באותה תקופה החלו טיסות הניסוי להתחלק לשני סוגים - טיסות במטוסים ניסויים מאוד, כמו X-3, X-4, X-5 ו-XF-92A, שנעשו בשיתוף עם NACA; וטיסות ניסוי במטוסים שהוזמנו על ידי חיל האוויר מקבלנים לשימוש מבצעי, שהיוו את רוב הטיסות.
הכמות הגדולה של הטיסות שבוצעו, בשילוב עם נוהלי בטיחות רופפים עד לא קיימים, גרמה לשיעור אבדות גבוה יחסית. בשנת 1948 לבדה נספו בבסיס לפחות 13 בני אדם. בשנת 1949 שונה שם הבסיס מבסיס חיל האוויר של הצבא מורוק לבסיס חיל האוויר אדוארדס, על שם הטייס גלן אדוארדס שנספה בהתרסקות המטוס הנסיוני YB-49 פליינג ווינג, ב-4 ביולי 1948.
ב-25 ביוני 1951 קיבל הבסיס באופן רשמי את התואר "מרכז טיסות הניסוי של חיל האוויר". באותה שנה עבר אליו גם בית הספר לטייסי ניסוי מבסיס חיל האוויר רייט.
שנות ה-50 עמדו בסימן פעילות הולכת וגוברת של מטוסי ניסוי וטיסות ניסוי שבוצעו בשיתוף NACA. שיאי גובה ומהירות נשברו שוב ושוב. אחד מן הטייסים השווה את המקום ל"אינדיאנפוליס אבל בלי חוקים". מטוס ה־D-588-II דאגלס סקיירוקט, X-2, ואחרים נוסו כולם בבסיס זה. ב-20 בנובמבר 1953 הגיע סקוט קרוספילד לראשונה למאך 2. ב-27 בספטמבר 1956 הגיע מל אפט לראשונה למאך 3, אך איבד שליטה על המטוס ונהרג בהתרסקות.
מטוסי ה-F-100 סופר סייבר, F-102 דלתא דאגר, F-104 סטארפייטר, F-105 ת'נדרצ'יף ו-F-106 דלתא דארט נוסו כולם באדוארדס במהלך שנות ה-50, והפכו את הטיסה העל קולית למעשה של שגרה. בדיקת המטוסים החדישים דרשה גם התקדמות טכנולוגית במכשירי הניתוח והבדיקה. כך החליפו האוסצילוסקופ וסרטי רישום את הברוגרף ולוחות הסרטה, כאשר מספר הפרמטרים הנמדדים עבר את המאה. מערכות עקיבה אופטיות הוכנסו לשימוש, ונעשה שימוש גובר בטלמטריה. המחשבים הראשונים הוכנסו לשימוש כדי לנתח מידע שהוקלט על סרטים מגנטיים. תהליכי הניסוי התארכו, ובמקום מספר חודשים כבעבר, מטוסים נבחנו במשך ארבע שנים לפני שנכנסו לשירות מבצעי, וגם אז נתגלו בהם ליקויים שתוקנו לאחר הכניסה לשירות. זאת כתוצאה מנוהל ניסוי מורכב שהתפתח במשך הזמן, בו חיל האוויר בדק את המטוס לראשונה רק כאשר היה מאוחר מדי מכדי לבצע במטוס שינויים משמעותיים, לעיתים כאשר המטוס כבר היה בשלבי ייצור. הדבר גרם לעלויות גבוהות של תיקונים, ואיחורים באספקה. כדי לתקן זאת, ב-1958 קוצר תהליך הבדיקה, וחיל האוויר שולב בכל שלבי הפיתוח. בנוסף, כל תהליך הפיתוח רוכז בבסיס אדוארדס. עם זאת, שלב הבחינה המבצעית עדיין היה מאוחר מכדי שאפשר יהיה לתקן ליקויים, וכך מרבית הבעיה נותרה על כנה.
בשנות ה-60 גבר הדגש על טיסות חלל. שם בית הספר לטייסי ניסוי שונה לבית הספר לטייסי מחקר אירוספייס, כאשר הוא החל לאמן אסטרונאוטים לעתיד. סדרה של ניסויים במטוס ה-X-15 הובילו לשיאי גובה ומהירות חדשים, שבשיאם הגיעו לגובה של 107.8 ק"מ, ומהירות של מאך 6.72, שיאים שלא נשברו עד היום עבור מטוס. גם ניסויים אלה דרשו פיתוח של אמצעי ניטור, ועבורם הוקמה שרשרת של תחנות מכ"ם לאורך 644 ק"מ, שאיפשרו מעקב רציף אחר המטוס המהיר וקשר רדיו עם הטייס לאורך הטיסה. התחנות גם איפשרו לראשונה לקבל נתונים מן המטוס בזמן אמת.
מטוסים סילוניים נוספים שנוסו בבסיס אדוארדס הגיעו להישגים חדשים. ה-XB-70 ולקירי הראה יכולת טיסת שיוט במאך 3 ובגובה 70,000 רגל (21.3 ק"מ), והציפורים השחורות SR-71 ו-YF-12 אף עברו מהירות זו והגיעו לגובה 80,000 רגל (24.3 ק"מ).
בשנות ה-60 גם פרצה מלחמת וייטנאם, ומטוסים יותר ויותר מורכבים הגיעו לבדיקה. אחד מהם היה ה-F-111 עמוס התקלות. זה היה המטוס המתוחכם ביותר בזמנו, ולכן גם היה תיבת פנדורה של תקלות. למשל, שילוב כל הקופסאות השחורות בשיטת "טוס-תקן-טוס" התגלה כמשימה מפרכת הגוזלת זמן רב. וזו הייתה רק בעיה אחת שהתגלתה במהלך פרויקט זה. אף על פי שטס לראשונה ב-1964, הוא נכנס לשירות מבצעי רק ב-1968, בפעולה שהדגימה באופן טראגי שהמטוס אינו מוכן לשימוש. המטוס המשיך לעבור שלבי ניסוי עד שנת 1973, כאשר השלב האחרון בניסוי בוטל. בסופו של דבר, מוצר בעל רמה מינימלית סופק באיחור של שבע שנים. עקב ניסיון זה, פושט הליך הבדיקה, והתחלק לשני חלקים בלבד - בחינה והערכת פיתוח ובחינה והערכה מבצעית ראשונית, ושילוב השניים כך שבחינה והערכה בעלת משמעות תוכל להתבצע באדוארדס לפני תחילת הייצור. אלה בוצעו בעזרת כוח הבחינה המשולב. יתרונותיה של שיטה זו היו גדולים, כיוון שאפשרה שיתוף משאבים של שני השלבים, וכך איפשרו לשני הארגונים להגדיר דרישות ולדווח על התוצאות.
עם התפרקות תוכנית החלל הצבאית בתחילת שנות ה-70, בית הספר לטייסי מחקר אירוספייס שינה את שמו בחזרה לבית הספר לטייסי ניסוי. בית הספר גם שינה את תוכניות הלימודים, על פי סקרים שנערכו בקרב בוגריו. הניסיון מאירועים כמו פרויקט ה-F-111 גרם לכך שתוכנית הלימודים הקשורה לחלל הוחלפה בתוכנית לימודים בבחינת מערכות וניהול ניסויים.
המטוסים שהגיעו בשנות ה-70 - ה-F-15 איגל בעל המנועים ומערכת בקרת אש המתקדמים שלו, ה-B-1 לאנסר בעל מערכות ההגנה וההתקפה המרובות, וה-F-16 פייטינג פלקון בעל מערכת טוס על חוט, הדגישו את הצורך בבחינת מערכות ושילובן. מורכבותם של מטוסים אלה דרשה שדרוג נוסף של מערכות הבדיקה. מטוסי ה-F15 וה-F-16 למשל, יכלו לשדר נתוני טלמטריה בקצב 160 אלף בתים לשנייה, ולמדוד כ-300 פרמטרים שונים של המטוס. רכיב מורכבות נוסף התווסף ב-1978, כאשר החלו לבחון את האב טיפוס שכונה לוקהיד האב בלו, שהוביל לפיתוח המטוס החמקן הראשון, ה-F-117 נייטהוק.
שנות ה-80 נפתחו כאשר מעבורת החלל קולומביה נחתה על האגם היבש רוג'רס באדוארדס ב-14 באפריל 1981, בשובה ממשימתה הראשונה. משימה זו הייתה תוצאה של שנים רבות של פיתוח ופריצות דרך שהושגו בבסיס אדוארדס. אך העבודה השגרתית המשיכה גם בשנים אלה, כאשר מטוסים שופרו והיה צורך לבחון אותם. למשל, ה-F-15E סטרייק איגל שיועד לתקיפת מטרות קרקע, והראה את יכולתו במלחמת המפרץ. גם מערכת ה-LANTIRN, המסייעת לתקיפת מטרות קרקע בלילה, וגם היא הוכיחה את עצמה באותה מלחמה, פותחה באותן שנים. לקראת סוף העשור, הגיע אל הבסיס מטוס הכנף המעופפת הראשון מזה 40 שנה - ה-B-2 ספיריט, המטוס המורכב ביותר שנבנה אי פעם. מטוס זה הביא את מספר הפרמטרים הנמדדים אל שיא של כ-9,000 פרמטרים שונים. מיליוני בתים של נתונים משודרים מן המטוס בכל שנייה, ומעובדים בזמן אמיתי, לפני שהמטוס חוזר אל הקרקע. עומס הנתונים הרב, בשילוב העלויות הגבוהות של הטסת המטוסים הנבדקים שעות רבות עד להשגת כל המידע בשיטת ה"טוס-תקן-טוס" הישנה, הביאו את מרכז ניסויי הטיסה להקים מספר מתקנים קרקעיים, המאפשרים לדמות את מצבי הטיסה עבור מערכות התוכנה של המטוסים, מבלי שהמטוס יעזוב את הקרקע - מתקן השילוב לבחינת מערכות אויוניקה, מתקן בנפילד לבידוד מרעש ומדמה המשימות לבחינה והערכה.