これにより、これまでは他社に奪われていた国際線からの乗り継ぎ客を自社便にそのまま乗り継がせることや、国際線用機材を運航の間合に国内線に投入することで運航効率の向上を図った。しかし、東海岸地域の路線を主に運航する中堅航空会社だったナショナル航空の国内線路線網は、ユナイテッド航空やイースタン航空、アメリカン航空などの大手に比べ脆弱であったことや、両社の運航機材の多くが別々のものであったこと（たとえば、パンアメリカン航空はボーイング747に次ぐワイドボディ機としてロッキード L-1011 トライスターを運航していたものの、ナショナル航空は同規模の大きさを持つマクドネル・ダグラスDC-10を運航していた）などから、整備や運航支援システムのみならず、運行および客室乗務員の訓練への投資が必要となった。また、ナショナル航空が乗り入れていた空港カウンターの改修や機材や地上機材の再塗装、乗務員の制服の統一、予約システムの統合などにも多額の投資を必要とした。さらにアメリカの中規模の国内航空会社と同程度であったナショナル航空の従業員の賃金形態や福利厚生を、「業界随一」とまで言われた高賃金であったパンアメリカン航空に合わせる等、結果的にナショナル航空の吸収合併による収益の拡大も期待したほど得られないばかりか、経営合理化による収支の改善効果はほとんど得ることもなく、結果的にパンアメリカン航空の経営状況を決定的に悪化させる結果となった。
しかし1970年代半ばには、自らがローンチ・カスタマーとなったボーイング747の大量導入による供給過多と価格競争による収益性の悪化が重くのしかかってきた上に、1973年にアメリカ軍がベトナム戦争から撤収したことで高収益が見込めた軍や政府のチャーター便が大幅に減ったこと、また1970年代初頭に起きたオイルショックによる燃料の高騰で体力が弱ってきたにも拘らず、労働組合の反対によりパイロットやスチュワーデスの高給をカットできず、高コスト体質のまま太平洋線、大西洋線等の高収益が見込めた国際線の競争が次第に激化していったことで慢性的な赤字経営に陥っていった。その上、1970年代後半にジミー・カーター政権による航空規制緩和法（Airline Deregulation Act,ディレギュレーション）が施行され、他社による国際線への進出が進んだことにより価格競争がさらに激化したことから、新たな収益源を模索することとなった。ディレギュレーションの施行を受けて他社の国際線への進出が可能になったことと引き換えに、パンアメリカン航空にも幹線以外の国内線への進出が可能になったことを受けて、これまでは規制のために脆弱であった国内線網の充実を図り、1980年に、アメリカ東海岸を中心とした国内路線と国際路線網を持っていた中堅航空会社であるナショナル航空を買収した。
なお1971年には、既に手狭となっていた「ワールドポート」が拡張され、ボーイング747に対応したスポットが増設された上に貨物処理能力も向上し、さらに社名を追加し「パンナム・ワールドポート」と改称された。さらにその後1976年4月には、ボーイングに特注した超長距離型のボーイング747-SP（SP-スペシャル・パフォーマンス）型機により、世界初のニューヨーク-東京間の無着陸直行便を就航させた。当時世界最長の無着陸定期路線であったニューヨーク-東京間の直行便は、ボーイング747在来型やダグラスDC-10、DC-8でアンカレジやシアトルなどを経由する路線しか運航していなかったライバルの日本航空やノースウェスト航空の同路線から次々と乗客を奪うほどの脅威となった。また同型機は、サンフランシスコ-香港やニューヨーク-ブエノスアイレスをはじめとする超長距離路線や世界一周路線にも投入された。なお、第二次世界大戦後の民間航空の復興期である1940年代中頃から、航空自由化政策（ディレギュレーション）が施行され、運賃競争が始まる直前の1970年代後半頃にかけての約30年間がパンアメリカン航空にとっての黄金期で、まさにこの時期が最後の黄金期であった。この頃パンアメリカン航空は「世界で最も高い経験値を持つ航空会社（World's Most Experienced Airline）」（日本でのテレビコマーシャルなどでは「経験の香り」と言うコピーでこの言葉を表していた）を標榜し、高い収益と知名度、信頼性を誇り、まさに世界を代表する航空会社として振舞っていた。
フゴイド運動は、固定翼機に生じる周期が長く減衰が小さな縦の周期的振動運動で、機体の静安定が強い場合に生じやすい運動である。たとえば、P2V-7改造機の約320km/hにおけるフゴイド運動の周期は43.5秒、振幅半減時間は87.2秒である。また速度やピッチ角の変化に比べて迎角の変化が小さいという特徴をもつ。固定翼機の縦の運動は、周期が数秒で減衰が大きい短周期モードと周期が数十秒で減衰が小さい長周期モードの合成として理解される。フゴイド運動はこの二つの運動モードのうち、長周期モードに対応する運動である。このため長周期モードのことをフゴイドモードと呼ぶこともある。フゴイド運動の本質は機体の位置エネルギー（高度）と運動エネルギー（速さ）の周期的な交換であり、機体の重心の軌跡は正弦波に近似できる（より厳密な理論によればトロコイド曲線となる）。フゴイド運動をする機体を随伴機から観察した場合、その軌跡は近似的に縦方向に長い（近似的には横方向の約√2倍の）楕円を描くように見える。フゴイド運動の周期の長さおよび振動の減衰率は近似的に釣り合い飛行速度に比例する。また、減衰の小ささは、減衰が主に進行方向への空気抵抗の作用によるためである。固定翼機のフゴイド運動に関する安定性は、たとえばアメリカの軍用規格の一つであるMIL仕様書のMIL-F-8785C"Flying Qualities of Piloted Airplanes"（JISではJIS W 0402「飛行機の飛行性」が対応）で減衰率などの要求値が規定されている。通常、フゴイド運動は修正が容易である。しかし、推力の増減のみで高度の制御を試みた場合、合理的な操作が行われたとしても推力変化の周期がフゴイド運動の周期と合致してしまうと振動を増幅する作用が生まれる。この作用が安定限界を超えると、振幅が拡大する不安定振動となる。このように稀ではあるが、フゴイド運動とそれに対するパイロットの修正操作が連成して振動が増幅する（パイロット誘導振動）場合がある。なお、フゴイド/phugoidの語源は英語のflee(flyの文語)に相当するギリシャ語である。