Đầu năm 1964, sau cuộc Chỉnh lý nội bộ các tướng lãnh trong Hội đồng Quân nhân Cách mạng vào cuối tháng Giêng của tướng Nguyễn Khánh để nắm quyền lãnh đạo. Ngày 5 tháng 2, ông được thăng cấp Thiếu tá và chuyển sang làm Trưởng phòng Hành quân của Biệt đoàn 83 (Thần phong) thuộc Không đoàn 33 chiến thuật. Tháng 4 cùng năm, nhận lệnh bàn giao chức Trưởng phòng lại cho Đại úy Nguyễn Ngọc Khoa. Ngay sau đó ông được bổ nhiệm làm Tư lệnh Không đoàn 74 chiến thuật tân lập tại Cần Thơ. Tháng 12 cùng năm, bàn giao Không đoàn 74 lại cho Đại úy Huỳnh Bá Tính (nguyên là Tư lệnh phó của Không đoàn).