Ngay sau ngày giải phóng, Việt Nam đă từng dùng trực thăng UH-1 (thu được của địch) cất cánh từ tàu đổ bộ cỡ lớn hạ cánh xuống các đảo thuộc quần đảo Trường Sa. Nhưng, đối với các máy bay từ đất liền bay ra Trường Sa th́ phải tới cuối những năm 1980 mới thực hiện. Khi đó, không quân ta đă được trang bị cường kích cơ cánh cụp cánh x̣e Su-22M có tầm bay với tới được Trường Sa.
Đầu năm 1988, cường kích cơ Su-22M số hiệu 5815 do phi công Vũ Xuân Cương điều khiển đă thực hiện thành công chuyến bay từ Phan Rang ra Trường Sa. Đây là lần đầu tiên máy bay chiến đấu của Không quân Nhân dân Việt Nam bay ra tuần tiễu bảo vệ Trường Sa.
Ngày nay, nhiệm vụ bay tuần tiễu Trường Sa được chuyển sang biến thể Su-22M4 hiện đại hơn với khả năng mang vũ khí tấn công chính xác cao.
Bên cạnh đó, sau này không quân ta c̣n có thêm sự phục vụ của tiêm kích hạng nặng Su-27SK/PU. Nhưng chiếc máy bay có tầm bay tới 3.530km, thừa khả năng để vươn tới Trường Sa.
Các đơn vị tiêm kích Su-27SK/PU đóng ở căn cứ phía Nam đă thực hiện nhiều chuyến bay tuần tra bảo vệ Trường Sa. Tới tháng 6/2012, lần đầu tiên Trung đoàn 940 đưa Su-27 từ căn cứ miền Trung ra tuần tra, trinh sát, bảo vệ Trường Sa.
Sau Su-27SK/PU, Không quân Nhân dân Việt Nam c̣n có thêm các tiêm kích đa năng Su-30MK/MK2 để tăng cường lực lượng bảo vệ Trường Sa. Những chiếc Su-30 từ căn cứ phía Nam nhiều lần bay ra Trường Sa.
Trong ảnh là biên đội tiêm kích đa năng Su-30MK2 trong chuyến bay tuần tra Trường Sa.
So với Su-27SK/PU, Su-30MK2 hiện đại hơn với khả năng mang “sát thủ diệt hạm” Kh-31A và nhiều loại vũ khí tấn công chính xác cao.
Tuy Su-22M4, Su-27SK/PU và Su-30MK/MK2 đều có khả năng bay ra Trường Sa nhưng chúng đều không có khả năng hạ cánh xuống sân bay trên đảo Trường Sa lớn (dài hơn 500m). Hiện nay, Không quân Nhân dân Việt Nam chỉ có duy nhất máy bay tuần tra PZL M28 có thể hạ cánh trên sân bay Trường Sa lớn.
PZL M28 là loại máy bay động cơ cánh quạt do hăng PZL Mielec (Ba Lan) thiết kế dành cho nhiệm vụ vận tải, tuần tra biển, t́m kiếm cứu nạn. M28 trang bị cho Việt Nam được trang bị hệ thống radar trinh sát ARS-400 có tầm quét tới 160km, t́m kiếm đồng thời 30 mục tiêu trên biển và đất liền.
Ngày 12/5/2005, máy bay PZL M28 của Không quân Nhân dân Việt Nam đă hạ cánh thành công xuống sân bay ở đảo Trường Sa lớn (quần đảo Trường Sa).
Ngoài PZL M28, Không quân Nhân dân Việt Nam đă điều động nhiều chuyến trực thăng Mi-8/17 đưa các đoàn công tác ra đảo Trường Sa lớn.