Flyplassen ble åpnet 14. september 1964 av daværende kronprins Harald. Han ankom flyplassen med den første flyvningen kl 11:45 i en Sud Aviation Caravelle fra SAS. Den nye flyplassen i Tromsø la grunnlaget for å etablere flyruter til Finnmark, ettersom SAS-ruter til Finnmark kunne mellomlande i Tromsø. Flyplassen muliggjorde også flyreiser til Longyearbyen. De første rutene som gikk fra den nye flyplassen var Finnmarksruta, som trafikkerte Tromsø-Alta-Lakselv-Kirkenes og ble fløyet med en Convair CV-440 Metropolitan. I tillegg ble det fløyet en daglig rundtur til Oslo med Sud Aviation Caravelle. 1. november samme år ble ruta til Oslo, utvidet med en nattflyvning, som var billigere å fly, enn dagflyet. Flyplassen ble senere utvidet og ble hovedflyplass for Troms. Flyplassen betjente 20 177 passasjerer i 1965. I løpet av 1970-tallet ble en rekke kortbaneflyplasser bygd i Vesterålen, Nord-Troms og Finnmark, og som matet passasjerer til Tromsø lufthavn. I 1975 hadde antall passasjerer økt til 214 135 og videre til 564 540 i 1990.