1925年3月，孫中山在北京逝世，7月，廣東軍政府改組為國民政府，統轄軍事委員會，下設海軍局、航空局、軍需局、參謀團及政治訓練部等機構，繼續發展革命空軍，其時留學英美德法日各國的航空華僑丁紀徐、黃毓沛、黃毓銓、譚秀、劉植炎、方景山、譚頌雲、周誠、吳建文、蔡鉗等眾多航空各部門技術人才，也陸續回到廣州投效空軍服務。8月李糜回蘇，由張治中繼任局長併兼任軍事飛機學校校長，張靜愚為黨代表，航空局內設軍事、航政、總務三個處。從蘇聯購買“德？？哈維蘭”式飛機6架、“愛弗羅”式和“容克”式各1架亦運抵廣州，機身上概書“中山”兩字，時人稱之為“中山航空隊”。楊官宇為飛機修理廠長，國民政府空軍分為三個飛機隊，蔡司度、陳秀、關榮分任隊長。
“四？？一二”政變後，蔣介石在南京組織國民政府與武漢政府對峙，5月，南京革命軍總司令部又設航空處，任黃秉衡為處長。黃秉衡從衢州至南京，接收了殘留的敵飛機和人員成立航空處，這是南京政府建立空軍的開端。以後改組為航空司令部，以張靜愚為司令。以後的航空署、航空委員會，一直到現在臺灣的空軍總司令部，都是由此基礎循序蛻變逐漸成長起來的。
孫中山在早期革命屢遭失敗之後，開始改變利用軍閥打軍閥的作法，建立革命軍隊，除黃埔軍校外，也建立了空軍學校培養航空人材。1924年9月，軍事飛機學校成立，校址設在廣州大沙頭。
軍事飛機學校第一期學生10人，來源為黃埔軍校第1期畢業生劉雲、王叔銘等7人，又在飛機修理廠吸收唐鐸等3人，於11月入學，爾後邊學習邊參加東征之役。
1924年11月孫中山北上後，航空局蘇聯顧問李糜將軍兼首任軍事飛機學校校長，1925年8月李糜回國，帶同第1期生劉雲、王叔銘、唐鐸、樸太廈、王翱、馮荀6人赴蘇進修。繼由張治中任航空局長兼軍事飛機學校校長，續辦第2期。該期分設飛行、偵察兩班，每班學生10人，於10月開學。
1926年4月，張治中調回黃埔軍校任職，黃秉衡接管軍事飛機學校，聶開一為政治指導員，加派黃光銳、陳卓林、關榮為飛行教官。8月，黃秉衡另有任務，校長一職改由黃光銳繼任。其間第二期學生因參加北伐，或抽調出校擔任其他工作者頗多，至1927年1月僅有毛邦初、李玉英、張廷孟、龍文光、劉鐵仙、李乘雲、金震一7人參加畢業典禮領取證書，任少校飛行員。3月，這期畢業生毛邦切、龍文光、張廷孟、劉鐵仙、李乘雲5人被選送蘇聯深造，同時大批校幹部也遣赴蘇聯接受強化教育，進一步提高軍事素質，學校業務暫告停頓。
國民革命軍出師北伐時，李濟深以總參謀長名義留守廣東。1927年3月，航空處長林偉成被派赴蘇聯考察航空及採購飛機，這時中蘇關係日漸惡化，再購飛機一事遂成泡影。林偉成出國期間，由陳卓林代理航空處長。
1927年冬，留學蘇聯的空地勤幹部黃光銳等次第回抵廣州，林偉成在蘇聯購機不成，轉往法國購得“貝來蓋”飛機10架和“愛弗羅”、“麼蘭”飛機各1架。但因林偉成、陳卓林等購買這批飛機涉嫌貪汙，為李濟深所不滿，均被撤職。
1928年1月，張惠長復任航空學校校長，公開招考第三期飛行學生160名，但當時一般人仍認為航空為危險之事，故投考者並不踴躍，而錄取條件體檢和學科考試較為嚴格，只收了35名於4月入校。
3月，張惠長升任第8路總指揮部航空處長，陳慶雲任副處長，先後組成兩個飛機隊，第1隊以黃光銳和胡錦雅為正副隊長，第二隊以楊官宇和陳友勝為正副隊長，改由周寶衡任航空學校校長。並積極增加空軍裝備，購回美製“萊茵”飛機2架，“華可”飛機6架，“麼斯”教練機6架。
1928年夏，飛機修理廠廠長盧維溥利用從法國購回備用的發動機設計製成一架教練機，由於他與飛行員一向不和，以致無人願意試飛。他自駕該機在大沙頭飛機場上高速滑行，卒將該機撞毀，飛機修理廠廠長一職改由梅龍安繼任，擴建為東山飛機制造廠。是年底出產“羊城”各號飛機，陸續交付使用。
10月，航空學校錄取了第3期乙班飛行學生65名，以補足該期學生原定名額；又錄取機械班學生50名，同時到校入伍。
為了宣傳“航空救國”，提高國人對航空事業的認識，航空處舉行環國長途飛行，分兩次出航，水陸並進。第一機組人員由張惠長率同楊官宇、黃毓沛（航空學校教育長）、楊