১৯৬২ সালে ভারত-চীন যুদ্ধের সময় ভারতীয় সামরিক পরিকল্পনাকারীগণ কার্যকরীভাবে অনুপ্রবেশকারী চীন বাহিনীর বিরুদ্ধে ভারতীয় বিমানবাহিনীকে ব্যবহার করতে ব্যর্থ হন। তিন বছর বাদে ১৯৬৫ সালে কাশ্মীরকে কেন্দ্র করে ভারত ও পাকিস্তান পুনরায় যুদ্ধে লিপ্ত হয়। এই সময় পূর্বের অভিজ্ঞতা থেকে শিক্ষা নিয়ে ভারতীয় বিমানবাহিনীকে ব্যাপকভাবে ব্যবহার করার সিদ্ধান্ত নেওয়া হয়। এই প্রথম কোনো শত্রুবাহিনীর সঙ্গে ভারতীয় বিমানবাহিনী প্রত্যক্ষ আকাশযুদ্ধে লিপ্ত হয়। এই যুদ্ধে ভারতীয় সেনাবাহিনীকে নিবিড় সহায়তা দানের বদলে পাকিস্তান বিমানবাহিনীর বেসগুলিতে ভারতীয় বিমানবাহিনী স্বাধীনভাবে রেড চালায়। এই বেসগুলি পাকিস্তানি সীমার অনেক ভিতরে অবস্থিত ছিল। তাই এই রেড চালানোর ফলে ভারতীয় বিমানবাহিনী বিমান-বিধ্বংসী গুলিচালনার বিরুদ্ধে নিজ দক্ষতার বিশেষ পরিচয় রাখে। যুদ্ধের সময় পাকিস্তানি বিমানবাহিনীর সামরিক সরঞ্জামগুলি ভারতীয় বিমানবাহিনীর তুলনায় গুণগত মানের বিচারে অনেক উন্নত ছিল। কারণ ভারতীয় বিমানবাহিনীর ফ্লিটের অধিকাংশ জেটই ছিল দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধকালীন। তা সত্ত্বেও যুদ্ধক্ষেত্রে পাকিস্তানি বাহিনীকে প্রতিরোধ করার ক্ষেত্রে ভারতীয় বিমানবাহিনীর কর্তৃত্ব প্রতিষ্ঠালাভ করে। যুদ্ধ শেষ হওয়ার সময় পাকিস্তান দাবি করেছিল যে তারা ১১৩টি ভারতীয় বিমানবাহিনী এয়ারক্র্যাফট গুলি করে নামিয়েছে। অন্যদিকে ভারত দাবি করে যে তারা ৭৩টি পাকিস্তান বিমানবাহিনী এয়ারক্র্যাফট গুলি করে নামায়। কলাইকুন্ডা ও পাঠানকোটের বিধ্বংসী যুদ্ধের সময় ভারতীয় বিমানবাহিনীর ৬০% ক্ষতি সাধিত হয়। যেখানে অধিকাংশ ক্ষতিই স্থলে সাধিত হয়েছিল।