قبل أن تصبح قاعدة جوية، كانت ثمريت نقطة إمداد على الجانب الصحراوي من جبال ظفار. ويصفها موقع غلوبال سيكيوريتي بأنها كانت في الأصل مستودعاً للنفط. وخلال ثورة ظفار التي بدأت عام 1965، عرفتها القوات المسلحة التابعة للسلطان، بقيادة ضباط بريطانيين، باسم "ميدواي"، وهي نهاية الطريق الوحيد الذي يعبر الجبل من صلالة.

كان ذلك الطريق بمثابة الحرب المصغرة. تشير موسوعة ويكيبيديا الإنجليزية إلى أنه بحلول عام ١٩٦٩، سيطر مقاتلو جبهة تحرير ظفار وجبهة التحرير الشعبية الإيرانية على جزء كبير من جبل ظفار وقطعوا الطريق؛ وكانت إحدى أولى مهام اللواء الإيراني الذي أرسله الشاه في سبعينيات القرن الماضي هي تأمين طريق صلالة-ثمريت مجددًا. وقد أدى إعادة فتح الطريق إلى ربط الساحل والهضبة الصحراوية برًا بدلًا من ربطهما جوًا فقط.

بعد انتهاء الحرب، وفرت الهضبة ما لم يوفره الشريط الساحلي في صلالة: مساحة واسعة، وبعدها عن الجبال، وإمكانية إنشاء مدرج طويل. وتقول شركة غلوبال سيكيوريتي إن القاعدة أُنشئت لتعزيز القوة الجوية في المنطقة؛ ولم يتم تأكيد تاريخ افتتاحها في المصادر التي تم فحصها.

كانت طائرات هوكر هنتر أولى المقاتلات التي استُخدمت في ثمريت. وذكرت شركة غلوبال سيكيوريتي أنها كانت تُستخدم كأداة ردع، بينما يصف موقع ويكيبيديا الإنجليزي طائرات FGA.9 التابعة سابقًا لسلاح الجو الملكي البريطاني والمكلفة بمهام الهجوم الأرضي والاعتراض. كما ضم أسطول هنتر العماني الأوسع نطاقًا الطائرات التي نقلتها الأردن عام 1975. ولم يتم تأكيد أرقام الوحدات وتواريخ وجود طائرات هنتر في ثمريت، لذا لم يتم ذكرها.

في عام 1977، بحسب موقع GlobalSecurity، تم تعزيز القدرات الهجومية بإضافة اثنتي عشرة طائرة جاغوار جديدة. وتقدم ويكيبيديا الإنجليزية التفاصيل: عشر طائرات جاغوار OS أحادية المقعد وطائرتان OB ثنائيتا المقعد، تم تسليم الأولى في مارس 1977، تلتها دفعة ثانية مماثلة في منتصف الثمانينيات، بالإضافة إلى طائرتين مستعملتين. خدمت هذه الطائرات في السربين رقم 8 و20 في قاعدة ثومريت، وتم تحديثها إلى معيار GR3A في التسعينيات.

انتهى عصر طائرات جاغوار في 6 أغسطس 2014، عندما تم إخراج آخر أربع طائرات عاملة من الخدمة؛ وتشير ويكيبيديا الإنجليزية إلى أن الطائرات التي خرجت من الخدمة ذهبت إلى الهند. وكانت طائرات إف-16 بلوك 50، التي تم تسليمها بدءًا من عام 2005، وطائرات يوروفايتر تايفون، التي تم تسليمها بحلول عام 2018، هي بدائلها.

كانت سلطنة عمان أول دولة خليجية توقع اتفاقية رسمية تسمح للجيش الأمريكي باستخدام منشآتها، وذلك في عام 1980 وفقًا لخدمة أبحاث الكونغرس؛ ويؤرخ موقع GlobalSecurity اتفاقية الوصول الموقعة إلى عام 1981. وتُعد ثمريت أحد المواقع التي تتواجد فيها هذه الاتفاقية فعليًا: يصف موقع GlobalSecurity مواقع التمركز المسبق للقوات الجوية الأمريكية في سلطنة عمان بمعدات تكفي 26000 فرد، ومجموعة من طائرات هارفست فالكون في ثمريت تتسع لـ 1100 شخص - خيام ومولدات كهربائية وأماكن إقامة.

تم اختبار الترتيب في أغسطس 1990. وتشير سجلات GlobalSecurity إلى أن طائرات التزود بالوقود من طراز VC10 التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني رافقت اثنتي عشرة طائرة جاغوار تابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني إلى ثمرايت، وأن السرب المقاتل التكتيكي 336 التابع للولايات المتحدة أطلق أول خلية من ثلاث خلايا مقاتلة في 9 أغسطس، وكان جاهزًا للقتال بحلول 12 أغسطس، وكان لديه حوالي 918 فردًا من أفراد الدعم و588 طنًا من البضائع في مكانها بحلول 26 أغسطس؛ واكتملت مدينة الخيام في 15 سبتمبر.

تكرر النمط. قامت سرب هندسي تابع لفرقة "ريد هورس" بتوسيع مدارج الطائرات وساحات وقوفها ابتداءً من 17 أبريل 1996، وانتشرت المجموعة الجوية الاستكشافية الثامنة والعشرون هنا في نوفمبر 1998، وبحلول منتصف ديسمبر 2001، كانت قاذفات بي-1 بي موجودة للعمليات فوق أفغانستان، وذلك وفقًا لموقع غلوبال سيكيوريتي. وتشير ويكيبيديا الإنجليزية إلى أن القوات الجوية الأمريكية هي المستأجر الحالي؛ ولم تنشر أي من الحكومتين أرقامًا بهذا الشأن.

تستضيف ثمريت بانتظام تدريبات مشتركة مع شركاء سلطنة عُمان. وخلال مناورات "سيف سريع 2"، وهي مناورات بريطانية عُمانية واسعة النطاق جرت في خريف عام 2001، أفادت شركة "غلوبال سيكيوريتي" بأن قوة المروحيات المشتركة البريطانية انتشرت في قاعدة ثمريت الجوية الملكية البريطانية بين 20 أغسطس و3 سبتمبر 2001. وفي أكتوبر 2018، شهدت مناورات "سيف سريع 3" مشاركة طائرات تايفون إف جي آر 4 التابعة لسلاح الجو الملكي البريطاني وطائرة استطلاع من طراز إي-3 دي سينتري، وفقًا لموقع ويكيبيديا الإنجليزي.

شاركت القوات الجوية الهندية في مناورات "الجسر الشرقي" عام 2009 بطائرات جاغوار تابعة لها، حيث حلقت جنباً إلى جنب مع طائرات جاغوار التابعة لسلاح الجو الملكي العماني التي كانت لا تزال في الخدمة آنذاك، وفقاً لموقع ويكيبيديا الإنجليزي. وتكتسب هذه الزيارات أهمية بالغة بالنسبة لسلاح جو صغير، إذ توفر تدريباً مكثفاً لا تستطيع عُمان توفيره بمفردها.