Sau đảo chính tháng 11 năm 1963, ông trở về nước và tiếp tục phục vụ trong binh chủng Không quân. Tháng 12 năm 1963, ông được thăng cấp Đại úy làm phó Ban Truyền tin Điện tử ở Bộ Tư lệnh Không quân. Ngày Quân lực 19 tháng 6 năm 1966, ông được thăng cấp Thiếu tá làm Trưởng ban Điện toán thuộc Phòng Kỹ thuật Không quân. Ngày Quốc khánh Đệ nhị Cộng hòa 1 tháng 11 năm 1970, ông được thăng cấp Trung tá tại nhiệm. Tháng 11 năm 1972, ông được cử làm phó Phòng Kỹ thuật Điện toán Không quân, ông ở chức vụ này cho đến cuối tháng 4 năm 1975.