Am 9. Februar 1961 wurde Stephen Ailes zum Vizeheeresminister der Vereinigten Staaten ernannt und ab dem 28. Januar 1964 bis zum 1. Juli 1965 war er Heeresminister der Vereinigten Staaten. Während seiner Amtszeit kam es zum Flaggenstreit zwischen den Vereinigten Staaten und Panama in der Panamakanalzone. Er unterstützte die Katastrophenhilfe nach dem Erdbeben 1963 in Skopje in Jugoslawien und in Anchorage in Alaska (Karfreitagsbeben 1964). Mit der Bundesrepublik Deutschland schloss er eine Vereinbarung zur Entwicklung des Kampfpanzer 70. Außerdem entsendete er Truppen in die Dominikanischen Republik um die Amerikaner zu schützen und den Bürgerkrieg zu beenden. Außerdem war er an der erstmaligen Entsendung von amerikanischen Soldaten nach Vietnam beteiligt.