澳大利亚皇家空军

欧洲和地中海

在1939年第二次世界大战开始后，澳大利亚参加了“帝国空军训练计划”。在这计划中，机师会于澳大利亚接受基础训练，然后再到加拿大接受进阶训练。一共有19架RAAF的轰炸机、战斗机、侦察机及其他部队于英国或为沙漠部队于北非或地中海服务。在位于欧洲及地中海的英国RAF指挥部大约有9%的人员是RAAF的人员
当英国的制造业被纳粹德国空军当成攻击目标后，澳大利亚政府成立了军机制造局（简称DAP；亦即是后来的军机制造厂）去支援英联邦的空军。最终RAAF配备了大量英国设计但本土制造如DAP波褔鱼雷轰炸机的机种。
在二战的欧洲战场，RAF轰炸指挥部的RAAF人员是瞩目的：他们在RAAF人员中只占了2%，但在战事中阵亡的敌军倒有23%是他们杀掉的。举例说：主要使用兰开斯特轰炸机的460中队人员只有200机师，却杀掉了1,018名敌军，足足是机师们5倍的数量。

太平洋战争

在太平洋战争刚开始时，日本帝国迅捷的进攻令澳大利亚大陆第一次受到威胁。澳大利亚空军对这样的危急情况其实没有什么准备，而且在刚开始于太平洋和日军交战时就已经面对军力不足的问题。 
1941年至1942年早期，很多的澳大利亚空军人员，包括了21中队及453中队，曾于马来西亚、新加坡和印尼护送英空军的远东司令。此时，盟军中的澳大利亚机师表现得特别出色，尽管他们人数比敌军少，而且驾驶的是不入流的F2A战斗机。
1942年2月19日，破坏力甚大的达尔文空袭事件令澳大利亚空军不得不回防。事件令一些澳大利亚空军部队从北半球调派回澳大利亚，不过直到战争完结为止，澳大利亚空军一直保留住一定数量的战机于其它主战场中。由于缺乏但优秀的战机，RAAF不得不采用盟国美国的P-40（小鹰）战斗机，和生产与设计出澳大利亚自行研发的CAC（回力标）战机。P-40战斗机在新几内亚、所罗门群岛等战役中是不可或缺的一员，而他们的参与在曼妮湾海战中尤其重要。由于日本有使用化学武器的可能，于是RAAF亦进口了上千百件的化学武器到澳大利亚。
在卑斯麦海战中，进口的布里斯托标致斗士式战机的表现证明了它卓越的对地及对海的战斗性能。因此DAP之后于澳大利亚本土大量生产这种战机。虽然标致斗士是双引擎战机，机身比多数日本战机大上很多，但速度却比它们快。
至于澳大利亚空军的重型轰炸机部队则以287架B-24轰炸机为主力，它们可以从澳大利亚及新几内亚的空军基地，攻击远至婆罗洲及菲律宾的日本占领地。
1945年后期，澳大利亚空军订购和接收到了500架P-51战斗机，用于空战及对地支援上。英联邦一度完全用美国制的零件组装这种战机，但之后使用的P-51战斗机却多为自行制造。RAAF的主要战斗部队——第一战略飞行队，由超过18,000位人员及20个部队组成。它曾在婆罗洲及菲律宾战事中作战，及计划入侵日本本土（没落行动）。RAAF的欧洲轰炸机部队亦准备好以飞虎队成员身份参与没落行动，可是美国这时候却突然向日本的广岛及长崎投下原子弹令战争提早结束。在整个二战中，澳大利亚共派遣了20,000名人员加入英联邦的部队。而澳大利亚空军本身则投入了216,900名男女人员参战，其中11,061名人员在战事中牺牲。

1945之后

在1948-1949年柏林空运（Berlin Airlift）期间，一支澳大利亚空军的达科他机（Dakotas）部队协助英美等国运送物资至被封锁的东柏林，而RAF亦安排了两架来自约克的运输机予澳大利亚空军机师驾驶并参与行动。虽然RAAF只参与了行动中的一小部分，但它们的参与是十分重要的。RAAF的部队在行动中共飞行了2062回、运载了7030吨货物和6964名乘客。
在1950-53年的韩战中，和进驻日本的英联邦占领军（BCOF）在一起的77中队是被联合国军征用的第一批飞机之一。它们在当时参与了地面支援、威力侦巡和护卫任务。当联合国军的飞机面对苏联派来帮助朝鲜人民军空军的米格-15战斗机威胁时，77中队的格罗斯特流星式战斗机（Gloster Meteor）一度成功制敌，但朝军早已知道米格机比流星机先进得多，而流星机都早已被降格至参与地面支援的程度，所以这次战斗的结果自然不问可知。此外于战事中，部队亦有派出运输机。部队的战机一共飞行了18872回，炸毁了3700栋大厦、1408辆汽车、16条桥梁、98条铁路和数目不明的敌军人员。三架米格机亦证实被毁，二架怀疑被毁。澳大利亚空军人员有41名阵亡，7名被俘，另失去了66架飞机，包括22架P-51战斗机（Mustangs）、44架流星战机。 
在1950-1960年的马来事变中，1中队的6架林肯轰炸机（Lincolns）和38中队的达科他战机加入了远东空军联盟，对抗CTs（CTs Communist Terrorists，即支持共产主义的恐怖分子）。在马来亚，达科他战机应用于运载货物、陆军军队、伞兵部队和空中散发宣传单张。来自星加坡及吉隆坡的林肯轰炸机成为了空中对抗CTs的主力，它们经常轰炸CTs的丛林基地。虽然轰炸作用不大，但仍令政府成功骚扰CTs部队，并在确认CTs大本营之后攻击它们，CTs亦被迫不断移动以减伤亡。之后在1958年，来自RAAF 2中队的堪培拉轰炸机部署到马来亚，它们亦参与了对付CTs的轰炸任务。
在1966至1972年越战期间，澳大利亚空军派出了第35中队的卡莉普运输机（Caribou transport aircraft，为STOL机种，即Short take off and landing——“短距离起飞及降落型”，意味着飞机可用较短的跑道起飞和降落）、第9中队的UH-1直升机、第2中队的英式电子卡宾拿轰炸机（English Electric Canberra bombers）参与战事。卡宾拿战机参加了11,963次的轰炸任务，两架飞机在任务中毁掉，一架失踪。一架坠毁的飞机的残骸在2009年四月成功被修复，而机上的机师迈可·赫伯（Michael Herbert）和罗伯特·卡佛（Robert Carver）的尸骸亦在2009年七月被找到。而另一架坠毁的飞机虽然被地对空导弹击落，但机上的机师就成功获救。在这次战事中，RAAF的部队共投下了76389个炸弹，证实被RAAF杀害的敌方人员有786位、估计被杀死的有3390位。此外，RAAF亦炸毁了8637栋建筑、15568个地堡、1267艘舢板及74条桥梁 RAAF的运转机亦有支援对抗共产主义分子的地面部队。例如：UH-1直升机就曾参与其中的多种任务，包括充当特斯夫（Dustoff，运送死伤者之直升机）和针对丛林游击队的武装直升机（Bushranger Gunships）。澳大利亚空军在越战中分别有6位及30位人员于战场上阵亡和受伤、8位及30位人员于战场以外死亡和受伤。 
空军的军事运输在之后的数十年一直为不同的目的于不同的地方进行着，1999年东帝汶的维和行动便是其一。 
澳大利亚的战机一直没有再在战场上出现，直至2003年伊拉克战争中的鹰猎行动（Operation Falconer）。当年RAAF 75中队的14架 F/A-18系的战机在行动中担任护航、对地作战等角色。它们一共飞行了350个来回及投下了122激光导航炸弹。 
从2007八月起，RAAF位于阿富汗坎大哈机场的第114机动管制通讯队（No. 114 Mobile Control and Reporting Unit）开始变得活跃。大约75位人员被调派至此以TPS 77雷达指挥联合空军军事行动。

圆盾

空军本来一直沿用红、白、蓝三色的圆盾作为皇家空军的其中一个标志。可是，在第二次世界大战中，圆盾标志中心的红色圆形却被去除了。这是因为在太平洋战争中，美国的野猫舰误将嘉德莲娜部队的十一号战机当作日本战机。
在战后，军方收到很多替代旧圆盾的提议图案，包括了南十字星座图案、回力标图案、金合欢的枝叶图案以及红色的袋鼠图案。
现今皇家空军的盾形标志于1956年7月2日正式被采用。这个盾以一只红袋鼠为中心，外面是白色圆形，最外围的是一个蓝圆形。袋鼠在多数的空军圆盾中是面向左面的，但在战机和战车上，圆盾上的袋鼠则会面向前。此外，圆盾还有些具保护色的版本，常用的那种去掉了圆盾中的白色，而红色和蓝色则分别由浅灰色和深灰色所替代。 空军的直升机有时甚至只用一只袋鼠代替整个圆盾，这只袋鼠的颜色是可以是黑色，又或是其中一种的保护色。

皇家澳大利亚空军徽章

现在的澳大利亚空军徽章是由英国查斯特·夏洛国仪院（Chester Herald of Arms in Ordinary）于1939年决定采用的。这徽章由一顶皇冠、一个圆形、一头楔尾鹰和一卷卷轴组成。皇冠位于圆形的上方，而圆形中有“Royal Australian Air Force”（澳大利亚皇家空军）的字样和那头楔尾鹰，而在圆形之下有写着拉丁文座右铭——“Per Ardua Ad Astra”的卷轴。“Per Ardua Ad Astra”是由亨利·怀特·哈格爵士（Sir Henry Rider Haggard）的小说——迷雾中的人民（People of the Mist）摘录出，英文意思是“Through Struggle to the Stars”。