במהלך קרב רבאול בתחילת 1942 ניהלו הכוחות של חיל האוויר מאבק קצר אך חסר תועלת כאשר נעו היפנים דרומה לכיוון אוסטרליה. המתקפה ההרסנית על דרווין ב-19 בפברואר 1942 העצימה את החשש לאיום שמולו ניצבה אוסטרליה. כמענה לאיום זה הועברו כוחות רבים של החיל מאירופה (על אף שרבים גם נשארו שם עד סוף המלחמה). המחסור במטוסי קרב ובמטוסי הפצצה הובילה לרכישתם של מטוסי הקיטיהוק ולבנייה המהירה של מטוס הקרב האוסטרלי הראשון, הבומרנג (CAC Boomerang). מטוסי הקיטיהוק של החיל השתתפו באופן פעיל מאוד בקרבות במערכה בגינאה החדשה ובמערכה באיי שלמה. כמענה לאפשרות של מתקפה כימית יפנית על אוסטרליה, הצטייד גם חיל האוויר המלכותי האוסטרלי בנשק כימי.