第一航空戦隊
1939年(昭和14年)4月時点で、軍令部は日米艦隊決戦時において以下のような空母使用構想をもっていた。まず大型空母3隻(大鳳〈マル四計画〉、翔鶴〈マル三計画〉、瑞鶴〈マル三計画〉)と中型・小型空母4隻(蒼龍、飛龍、祥鳳、瑞鳳)の計7隻をもって、敵航空母艦を攻撃する。大型空母2隻(赤城、加賀)と商船改造大型空母2隻(隼鷹、飛鷹)と優秀船改造空母3隻(大鷹〈春日丸〉、雲鷹〈八幡丸〉、沖鷹〈新田丸〉)の計7隻で敵主力艦を攻撃する。小型空母3隻(龍驤、鳳翔、龍鳳〈潜水母艦大鯨〉)で主力艦や戦隊の対潜警戒・対空防衛を担当する。この方針により、昭和十四年度戦時編制で第一航空戦隊・鳳翔・大鯨は第一艦隊に、第二航空戦隊・龍驤は第二艦隊に編入された。
1941年(昭和16年)4月10日、日本海軍は第一航空艦隊(司令長官南雲忠一中将、参謀長草鹿龍之介少将、参謀源田実中佐)を新編する。戸塚道太郎少将(第一航空戦隊司令官)は第11連合航空隊司令官に補職される。第一航空艦隊は、三個航空戦隊(一航戦、二航戦、四航戦)によって編制された。9月には新編の第五航空戦隊も第一航空艦隊に編入された。
9月12日に内示された昭和17年度海軍戦時編制によれば、第一航空戦隊は翔鶴型航空母艦2隻(翔鶴、瑞鶴)と第11駆逐隊(吹雪、白雪、初雪)を予定、それまでの一航戦(赤城、加賀)は第51駆逐隊(白雲、薄雲)と共に第五航空戦隊となる予定であった。だが、この編制を実施する前に、日本海軍は太平洋戦争に突入した。
1944年(昭和19年)3月1日、第三艦隊(小沢中将)と第二艦隊(司令長官栗田健男中将)により第一機動艦隊(司令長官小沢治三郎中将、第三艦隊長官・一航戦司令官兼務)が新編された。まもなく空母大鳳が竣工して一航戦は大型空母3隻(大鳳、翔鶴、瑞鶴)となり(瑞鳳は三航戦へ転出)、同時に空地分離方式により第六〇一海軍航空隊が編入された。 6月19日のマリアナ沖海戦で大鳳と翔鶴が沈没、航空兵力は壊滅状態となった。幾度かの編制替により一航戦は雲龍型航空母艦で再編された。
捷一号作戦直前の10月1日に第一航空戦隊司令部(司令官古村啓蔵少将)を新編し、機動部隊司令部から分離した。10月下旬のレイテ沖海戦で機動部隊が壊滅すると、11月15日付で第一機動艦隊と第三艦隊は解隊された。第一航空戦隊は残存空母の寄せ集め部隊となり、連合艦隊付属となった。艦自体に損傷がなくても搭載する航空隊がなく、空母は輸送船やタンカーの代替として運用された。
1945年(昭和20年)1月1日、第一航空戦隊は第二艦隊(旗艦「大和」)に編入された。2月10日、一航戦は第二艦隊司令長官伊藤整一中将の直率部隊となり、また大和型戦艦大和が第一航空戦隊に編入された。最終時の編制は5隻(大和、葛城、天城、隼鷹、龍鳳)。4月7日の坊ノ岬沖海戦で一航戦の大和が沈没し、4月20日付で第二艦隊と共に解隊された。