Tahun 1940, di bawah ancaman pecahnya perang melawan Kekaisaran Jepang yang semakin dekat, pasukan ini dikembangkan menjadi Tentera Udara Sukarelawan Malaya (Malayan Volunteer Air Force (MVAF)). MVAF diperkuat dengan sejumlah pesawat udara non-kombatan buatan de Havilland, Inggris, seperti Tiger Moth, Leopard Moth, dan Dragon Rapide. Saat bala tentara Jepang berhasil menguasai wilayah Singapura dalam Pertempuran Singapura pada Februari 1942, pasukan MVAF berhasil melarikan diri. Namun pada pertempuran di wilayah Sumatra, pasukan MVAF ini berhasil dihancurkan oleh angkatan udara Jepang yang memiliki peralatan yang jauh lebih besar dan modern.