Першим завданням Української Центральної Ради після придушення спроби більшовицького заколоту стало створення власного війська, зокрема й авіації.
Так, 1917 року в складі новоствореного Технічного управління з’являються військово-повітряні сили, першим командувачем яких стає військовий льотчик підполковник В’ячеслав Баранов. Відтоді почався відлік історії української військової авіації.
Після Першої світової війни в Україні від царської армії залишалися авіаційні частини Південно-Західного і Румунського фронтів, серед них відома ескадра повітряних кораблів Ігоря Сікорського «Ілля Муромець».
Саме на цих фондах і будували авіацію УНР. До 1917 року на території України існувала досить розвинена для того часу авіаційна структура: крім авіачастин, тут діяли центри підготовки пілотів, збирали літальні апарати, функціонував один із найбільших літакобудівних заводів «Анатра» в Одесі та моторобудівний завод «Дека» в Запоріжжі.
Попри те, що процес українізації проходив важко, вже до початку 1918-го були сформовані 1-й Український винищувальний і 1-й Український армійський авіазагони.
Технічне оснащення цих підрозділів становили літаки іноземного виробництва «Ньюпор-17, —21, —23», «Сопвич 1/2», «Вауз LAS», «Фарман-30». Серед літаків були одеські «Анасаль», «Анатра Д» фірми «Анатра» та С-16 Російсько-Балтійського вагонного заводу, що як винищувачів супроводу постачали для ескадри повітряних суден.
У такий спосіб в Україні вдалося зберегти не лише літаки, а й авіаційну інфраструктуру, що дісталися у спадок від царської армії.
Після проголошення в Харкові на Всеукраїнському з’їзді рад Української радянської республіки встановилося двовладдя, що не могло не позначитися на війську. Військові частини, особовий склад яких був неабияк загітований більшовиками, залишали фронт.
Для більшовиків це був вигідний час для початку війни. Військам УНР протистояли не лише війська харківського уряду, а й сили російських більшовиків, що переважали за кількістю та озброєнням. У січні-лютому 1918 року авіація УНР уперше взяла участь у бойових діях проти армії більшовиків, що наступала.
Прихід на територію України австро-німецьких військ призвів до катастрофічних наслідків для авіації УНР. Загалом близько тридцяти авіаційних частин Південно-Західного і Румунського фронтів перемістилися з України до більшовицької Росії.
Значна кількість авіаційних фахівців, насамперед кадрових офіцерів-льотчиків, залишили Україну самостійно, прямуючи на Дон у війська отамана О. Каледіна. З усіх льотчиків Південно-Західного і Румунського фронтів в Україні залишилося тільки 128 осіб.
Березень і квітень 1918 року пройшли в Україні відносно мирно. Користуючись перепочинком, Центральна Рада завершила організаційне формування армії. Тоді було вперше створено прообраз структури Повітряного флоту. До складу Військового міністерства ввійшло Управління інспектора Повітряного флоту на чолі з В. Павленком, якому підпорядковувалися три авіаційні парки в Києві, Харкові та Одесі. Вони й мали обслуговувати вісім корпусних авіазагонів.
Утім, затвердили структуру лише з обранням гетьманом Павла Скоропадського. Тоді до складу авіадивізіонів включали потяги-майстерні. Крім літаків авіаційних частин УНР часів Центральної Ради, гетьманський Повітряний флот отримав від окупаційного командування австро-німецьких військ незначну кількість німецьких і австрійських літаків «Альбатрос», «Бранденбург», «Румплер».
До літа 1918 року в армії Скоропадського було 189 легких літаків і чотири повітряних кораблі «Ілля Муромець». Лише 55–60% апаратів були в робочому стані.
На початок січня 1919 р. в армії періоду Директорії було тільки два авіаційні підрозділи, складені із залишків гетьманської авіації: авіазагін із чотирьох літаків у групі отамана Оскілка (сформований у Житомирі з того, що залишилося від 1-го Волинського авіаційного дивізіону) та авіазагін у групі Омеляновича-Павленка, який був сформований у Вінниці на базі колишнього 2-го Подільського авiадивiзiону i нараховував два десятки особового складу та три літаки.
Упродовж лютого-травня 1919 р. військове керівництво Директорії дещо впорядкувало структуру української військової авіації. Зокрема була сформована система керівництва Військово-повітряними силами, створено Головне управління Повітряного флоту (ГУПФ).
На серпень 1919 року функціонували 1-й Запорізький авіазагін під командуванням сотника Жахловського, 3-й авіазагін під командуванням осавула Федорова, 4-й авіазагін під командуванням сотника Наконечного, 5-й авіазагін під командуванням хорунжого Шеремецiнського.
Був створений 1-й повітроплавний дивізіон. Усі авіаційні частини зосередили у Кам’янці-Подільському. Повітряний флот Директорії УНР становили близько 550 людей особового складу, 4 аеростати та 12 літаків.
Спектр завдань української авіації в період боїв серпня-вересня 1919 року зводився здебільшого до розвідки, на яку припадало 70–75% її бойового навантаження. Серед пілотів, які брали активну участь у бойових діях вказаного періоду, — сотники Берестовенко, Єгоров, Алексєєв, поручник Чистокатов.
На західноукраїнських землях у листопаді 1918 року, відразу після створення ЗУНР, Народна Рада формує Українську Галицьку армію (УГА). У складі останньої створили й авіаційний загін, командиром якого став Петро Франко — син відомого українського поета і письменника Івана Франка. Авіазагін налічував близько 20 боєздатних літаків. У другій половині 1919 року створюють ще два авіазагони — в Червоному під Львовом і в Дулібах неподалік від Стрия.
Після об’єднання УНР і ЗУНР авіатори обох армій стали тісно взаємодіяти. Територія, контрольована українськими військами, постійно зменшувалася. Ворогові дісталося чимало літаків, покинутих з різних причин на аеродромах.
В УГА залишилося не більше ніж 10 аеропланів, а в армії УНР — 15. Їх використовували в боях проти більшовиків, а пізніше і проти сил генерала Денікіна. Після важкої поразки в листопаді 1919 року українські авіатори перейшли до таборів супротивних сторін.
Попри вкрай складну внутрішню i зовнішню ситуацію, в період 1917–1920 років в Україні було створено кілька боєздатних авіаційних підрозділів, об’єднаних у самостійний вид війська — Повітряний флот, який активно використовували в боротьбі за незалежність.
Саме в цей час була розроблена необхідна нормативно-правова база i створений відповідний апарат управління діяльністю військової авіації України як у мирний, так і у воєнний час.
Уперше були опрацьовані засади застосування військової авіації у бойових діях та визначені основні заходи взаємодії з іншими видами збройних сил та родами військ.
Поряд з бойовими операціями (ведення розвідки, завдання бомбово-штурмових ударів) не менш важливим напрямком діяльності військової авіації УНР стало здійснення кур’єрських польотів для зв’язку із закордоном, що стало прообразом сучасних військово-транспортних перевезень.