陸軍航空本部
陸軍航空黎明期
陸軍が航空を兵力としたのは明治時代からである。日露戦争で臨時編成の気球隊が一応の成果を収め、陸軍中央は電信教導大隊気球班を設け常設とした。1907年（明治40年）10月、気球班は気球隊に改編され交通兵旅団所属となった、これが陸軍における最初の平時編制の航空部隊である。気球隊は当時陸軍で技術性を最も重視する工兵科の一部とされ、陸軍航空は工兵の管理下で緒についた。
当時の欧米列強国では、気球と並行し飛行機の研究が進歩しつつあった。1909年（明治42年）5月、参謀本部第七課において川田明治大尉による「空中飛行器に関する研究」と題する世界の軍事航空を研究した調査報告書が提出された。これに着目した寺内正毅陸軍大臣は海軍大臣と合議のうえ、官界の委員を含めた飛行機および気球の研究機関を立案し内閣の承認を得た。
臨時軍用気球研究会
1909年（明治42年）7月、臨時軍用気球研究会官制（勅令第207号）が施行され、臨時軍用気球研究会が設立された。同研究会は名称と異なり対象が飛行機中心で、陸軍主体の政府機関であった。以後約10年間、陸軍航空の研究開発は臨時軍用気球研究会が担当し、飛行場の選定、操縦要員の欧州派遣に始まり外国製飛行機購入の決定、飛行機および各種器材の試作その他の責任を担った。1910年（明治43年）12月には研究会委員の日野熊蔵、徳川好敏両大尉が日本での初飛行に成功している。陸軍は第一次世界大戦に臨時編成の航空隊を投入し戦果をあげ、1915年（大正4年）に航空大隊を設立、交通兵団に編入した。
1917年（大正6年）11月、陸軍特別大演習に参加した14機の飛行機が不時着事故を多発、その他の事故も頻発し問題となった。世界大戦による輸入困難で外国製を模した国産エンジンをこの年初めて使用し、新器材の十分な試験と慣熟訓練なしで演習に投入されたのである。調査のため特別委員会が設けられたが、砲兵科中心の器材製作側と歩兵科および工兵科中心の使用側が故障原因について互いに譲らず、適切な結論は得られなかった。飛行機の研究審査と制式決定を臨時軍用気球研究会が行い、器材製造は砲兵工廠が担当し、航空大隊は皇居守護を本務とする近衛師団所属の交通兵団にあり、三者の連携は容易ではなかった。また陸軍省内での航空政務は専任部署がなく軍務局工兵課が行っていた。
井上少将の起用
1918年（大正7年）1月、航空関係諸組織の不調和状況を憂慮した陸軍省は航空業務の中核となる人物を求め、元工兵課長で臨時軍用気球研究会委員も経験した井上幾太郎少将を同省の運輸部本部長から交通兵団司令部附へ異動させ、陸軍航空の統制刷新に当たらせた。井上は陸軍省と参謀本部がそれぞれ作成した研究案を踏まえ航空大隊の所見等も加味し、同年3月、「航空兵科の独立」「航空部隊の交通兵団からの分離」「航空部隊を統轄する航空兵団の設立」「臨時軍用気球研究会を廃止し航空学校の設立」「陸軍省航空局の設置および航空機材の管理製造部門の設立」など7項目を骨子とする意見書を陸軍大臣に提出した。
日本の陸軍は軍政（軍事に関する政務）、統帥（軍隊の指揮運用）、教育（軍人の訓練育成）の3つの機能を、軍政は陸軍大臣（陸軍省）、統帥は参謀総長（参謀本部）、教育は教育総監（教育総監部）が分立して担当し、それぞれが天皇に直接隷属していた。しかし航空技術は日進月歩であり、それに鋭敏に作用するためには3機能を一括する機構として天皇直隷の「航空兵団」を設け、航空学校を航空兵団長に隷属させ教育を担当させるとともに、航空学校内の研究部門に器材の研究、実験、審査という軍政の一部も行わせるのが井上案であった。
井上案のほかにも陸軍中央には航空改革に関する各方面からの意見が提出され、具体的な実行案が翌年まとまった。「航空兵科の独立は保留とする」「航空兵団の編成は時期尚早であり、とりあえず交通兵団から分離し一般師団に編入する」「臨時軍用気球研究会は廃止し航空学校を創設する」「陸軍省軍務局には専任の航空課を置く」そして「井上案の航空局は規模を縮小した陸軍航空部として設立し、陸軍大臣に直隷して航空の軍政と教育に関する業務を担任させる」というものである。最終的には1919年（大正8年）3月に陸軍次官を長として組織された制度調査委員が陸軍航空部の創設を決議して大臣に報告した。
軍政と教育の統合
1919年（大正8年）4月15日、陸軍航空部令（勅令第111号）の施行により陸軍航空部（以下、場合により航空部と略）が設立された。その任務は同令第1条で「航空ニ関スル事項ノ調査、研究及立案」と「航空兵諸軍隊本科専門教育ノ整一進歩」ならびに「航空ニ関スル器材ノ製造、修理、購買、貯蔵、補給及検査」を掌（つかさど）ることが定められた。
陸軍航空部は本部と補給部からなり、陸軍大臣に隷属する本部長が全般を統率する。初代本部長は井上幾太郎少将が補職された。本部は調査、研究、教育の管理を担当し、器材の製造、修理、購買、貯蔵、補給、検査等は補給部が担当する。担当の現地現業は、調査、研究、教育は埼玉県入間郡の所沢陸軍飛行場に設立された航空部本部長隷下の陸軍航空学校が、補給、検査等は同じく所沢に置かれた補給部支部が実行した。それと時を同じくして陸軍省では軍務局内に航空課が新設され、工兵課が行っていた航空関係人事などの行政を担当することになった。また、交通兵団司令部は廃止され、各航空大隊は所在地の師団に編入された。
こうした施策は既述の井上案からは相当に後退したものであったが、陸軍の中で航空のみが教育（操縦や技術など本科専門に限り、軍人としての一般教育は除く）を軍政統轄者である陸軍大臣隷下の部署で扱うことになり、異例かつ画期的なことであった。これは航空部隊の教育訓練と、現業軍政である器材補給との緊密な連携が重要視され、同一機関、すなわち航空部によって担当処理する必要性が明確になったからである。陸軍航空部は当初東京市麹町区永田町の陸軍陸地測量部内に置かれ、編制定員は本部長以下将校、将校相当官、技師など29名、准士官、下士官、技手など22名、総計51名で陸軍航空すべての管理を開始した。陸軍航空部は毎月1回、補給部支部あるいは陸軍航空学校などの幹部も集めて事務連絡の会合を行い、円滑な航空業務の推進をはかった。また井上本部長は山積する各種の問題、とくに陸軍省および参謀本部に対する交渉、意見具申をみずから行い多忙を極めたが、同じ山口県出身の田中義一陸軍大臣、同じ工兵科出身の上原勇作参謀総長との関係は良好であった。
1920年（大正9年）5月、日本の航空開発に歴史的な足跡を残した臨時軍用気球研究会は、その任務を陸軍航空部と陸軍航空学校ほかに引き継ぐかたちで廃止され、それまで同研究会が保管していた飛行機および気球、ならびに工場とその器材は陸軍航空部に移管された。同年7月、陸軍航空部は近隣の麹町区隼町（通称は三宅坂）に新設した庁舎へ移転した。また、参謀本部には同年8月、第一部第二課（作戦）に航空班が新設された。さらに同年9月、新たに補給部支部を岐阜県各務原に設置した。従来より所沢にあったものは補給部所沢支部と名称変更、新設のものを補給部各務原支部とし、所沢は東日本の、各務原は中部日本以西の各部隊および学校に対する補給業務を担当することになった。
航空兵科独立へ
第一次世界大戦以来、欧米列強は航空兵力の独立性を高めていた。英国では1918年4月、世界に先駆け空軍を設立し、同年アメリカ合衆国では陸軍の航空部門（Army Air Service。「陸軍航空部」と訳される場合がある）を独立させている。日本陸軍では1920年（大正9年）10月、陸軍航空制度研究委員が組織された。航空部本部長、井上幾太郎中将（同年8月進級）は前述委員の長として従来制度の改善を考察する責務が陸軍大臣より与えられた。また、同年12月から翌年にかけて海軍との共同研究も行われた。井上は陸海軍の航空を統一した空軍建設論を展開したが、海軍の反対だけでなく陸軍内部でも時期尚早論が大勢を占め空軍計画は頓挫した。次善策として航空制度研究委員は航空兵科の独立案、そのほか陸軍航空部を拡充し航空本部とすることなどを研究し、1922年（大正11年）11月に解散した。1923年（大正12年）3月、井上は第3師団長に転出し、白川義則陸軍次官が航空部本部長を兼務した。
航空兵科の独立に障壁となるのは将校の人事であった。航空は操縦者を中心に将校の比率が高く、多くの若い尉官が年齢を重ねたときに佐官に進級させようにも航空兵という単一兵科の中では補職先が十分でないという懸念である。これに対して陸軍航空制度研究委員は操縦者に下士官を多数採用すること、航空技術および戦術の進歩により支援（整備、通信、気象、補給その他）の地上勤務者が増大し、操縦将校は将来そうした地上勤務の上級将校に転ずるという案であった。
第一次世界大戦後の不況が原因となり日本を含む世界の大勢は軍縮基調であったが、列強各国は航空軍事に関しては上述のように内容の改善と充実に努めていた。日本陸軍では1922年と1923年の軍備整理を経て、1924年（大正13年）に就任した宇垣一成陸軍大臣が通算で3度目となる翌年の軍備整理（いわゆる「宇垣軍縮」）に着手した。その際に陸軍全体を量的に削減するかわりに質的向上として近代化が進められ、陸軍航空はその対象として充実がはかられた。難産の末に航空兵科独立と陸軍航空本部の設立が可能となった。
陸軍航空総監部の創設
1937年（昭和12年）までに陸軍航空は充備を進め、指揮系統では天皇に直隷する航空兵団長が全航空部隊を統轄することとなり、軍政面では航空本部の権限が強化され、教育においては航空兵科士官候補生のため所沢に陸軍士官学校分校が開設された。しかし陸軍航空には中核となる機関が存在せず、「航空省」を創設する案なども検討されたが実現には至らなかった。同年7月の日中戦争（支那事変）勃発により、空軍独立を究極の目標とする航空関係者の論調は地上作戦協力を重視する慎重なものへ変わっていった。
1938年（昭和13年）、こうした中で航空兵科専門教育を専任する天皇直隷機関として「航空総監部」を創設して陸軍航空の中核的機関とする案が参謀本部および陸軍省内で立てられた。これは陸軍航空には画期的なものとなるが、陸軍の伝統である教育統一を崩すものであるとして教育総監部は強く反対した。しかし陸軍中央の主流には航空教育の特殊性に対する理解が深まっており、陸軍省軍務局の田中新一軍事課長、あるいは東條英機陸軍次官（航空本部長兼務）による推進が決定力となった。
同年12月9日、陸軍航空本部令改正（勅令第743号）が、翌10日には陸軍航空総監部令（軍令第21号）が施行され、陸軍航空総監部（以下、場合により航空総監部と略）が創設された。その主な目的は航空総監部令の理由書に「陸軍航空兵科軍隊ノ愈々複雑且専門化セルニ伴ヒ之ニ専任スル天皇直隷機関ヲ新設シ陸軍航空兵科軍隊教育ノ進歩発達ヲ図ルノ要アルニ因ル」と書かれているように、専任の機関を設けることで航空教育の特殊性と膨大化に、より良く対応させることであった。また航空総監を天皇直隷とし陸軍航空の中核的存在とすることで、陸軍内における航空の地位を高めることにもなった。
これにより航空兵科の本科専門教育に関する事項は航空総監部へ移管され、航空本部の担当外となった。しかし航空総監部の実態は航空本部と「二位一体」であり、航空総監は航空本部長を兼務し、航空総監部の人員（1938年12月時点の定員は42名）は3名を除きすべて航空本部の総務部および第一部の部長と部員が兼務するものであった。