Ensimmäinen suuri ilmataistelu käytiin italialaisten pommittaessa Madridia. Saksalaiset kokeilivat sodan aikana erilaisia pommitustekniikoita kuten pommittaessaan vuonna 1937 operaatio Rügenissä baskikaupunki Guernicaa aiheutetuista tuhoista ja ihmisuhreista välittämättä. Tasavaltalaisten ilmavoimat lakkasivat käytännössä olemasta vuonna 1938 käydyn Ebron taistelun jälkeen, kun heidän puolustuskykynsä murtui. Sodan päättyessä 1. huhtikuuta 1939 tasavaltalaisten ilmavoimat oli lakannut olemasta.