A través de la Primera Guerra Mundial
Los aviones con motor se utilizaron por primera vez en la guerra en 1911, por los italianos contra los turcos cerca de Trípoli, pero no fue hasta la Gran Guerra de 1914-18 que su uso se generalizó. Al principio, los aviones no estaban armados y se empleaban para el reconocimiento, sirviendo básicamente como extensiones de los ojos del comandante de tierra. Sin embargo, pronto la necesidad de negar ese reconocimiento al enemigo dio lugar a combates aire-aire en los que cada bando intentaba obtener la superioridad en el aire. Los aviones de combate estaban armados con ametralladoras fijas que disparaban hacia delante y que permitían al piloto apuntar con todo su avión al enemigo, y el alcance efectivo de estas armas (no más de unos 200 metros) hizo que los primeros combates aéreos tuvieran lugar a muy corta distancia.
Para el segundo año de la guerra surgieron tácticas de combate en todos los bandos que hacían hincapié en conceptos básicos que, con modificaciones, siguieron siendo aplicables durante la era de los aviones a reacción. El primero fue el ataque por sorpresa; desde el principio de la guerra aérea en la Primera Guerra Mundial, las víctimas desprevenidas que «saltaban» o «rebotaban» representaban más muertes que las espectaculares acrobacias aéreas de las peleas de perros. Como el único sistema de alerta de un piloto era el ojo desnudo, los cazas atacantes, siempre que era posible, se acercaban por la retaguardia o se sumergían fuera del sol, donde no podían ser vistos. El as alemán Max Immelmann, al explotar las capacidades superiores de su Fokker Eindeker para subir y bajar en picado rápidamente, ayudó a ampliar el combate aéreo de la dimensión horizontal a la vertical. Immelmann desarrolló lo que se conoció como el giro Immelmann, en el que un caza atacante pasaba en picado junto a la nave enemiga, subía bruscamente en vertical hasta situarse de nuevo por encima del objetivo, y luego giraba bruscamente hacia un lado y hacia abajo para poder sumergirse una segunda vez. Los cazas operaban al menos en parejas, volando a una distancia de 50 a 60 yardas, para que el compañero de ala pudiera proteger la retaguardia del líder. La velocidad de vuelo era de una media de 100 millas por hora, y la comunicación se realizaba mediante señales manuales, balanceando las alas y disparando bengalas de colores.
El siguiente papel que surgió para los aviones militares fue el ataque a tierra, en el que los aviones, ametrallando con ametralladoras y lanzando bombas rudimentarias, ayudaban a un avance sobre el terreno, ayudaban a cubrir una retirada o simplemente acosaban al enemigo. En las últimas etapas de la guerra, los aviones de ataque terrestre habían obligado a que casi todos los movimientos de tropas a gran escala se llevaran a cabo de noche o con mal tiempo.
Al final de la guerra surgió una cuarta visión del poder aéreo: la de una fuerza aérea independiente que atacaba al enemigo lejos de las líneas del frente, con el propósito de destruir elementos esenciales de la capacidad bélica del enemigo bombardeando fábricas, redes de transporte y suministro, e incluso centros de gobierno. Esta función, que nunca se llevó a cabo de forma efectiva en la Primera Guerra Mundial, fue impulsada en gran medida por los ataques aéreos alemanes sobre Londres. Llevados a cabo al principio por dirigibles zepelines, el bombardeo fue realizado más tarde por aviones como el bombardero Gotha, que, al volar de noche y a menudo hasta 20.000 pies de altura (obligando a la tripulación a respirar oxígeno embotellado a través de un tubo en la boca), operaba más allá del techo de muchos cazas defensivos.
Así, las funciones básicas que los aviones desempeñarían en la guerra moderna fueron presagiadas en la Primera Guerra Mundial: reconocimiento, superioridad aérea, apoyo táctico en tierra y bombardeo estratégico.