爱沙尼亚国防军将该机场的历史追溯至1940-1941年，当时苏联占领爱沙尼亚，并在此修建了一座军用机场。二战后，该机场曾作为预备役机场使用，并于1952年正式成为主机场。英文维基百科援引俄文资料称，1945年这里曾设立海军预备役机场，用于停放卡特琳娜水上飞机和雅克-9P护航战斗机，隶属于一支远程侦察部队。.

自20世纪60年代末以来，阿马里一直是前线打击基地。维基百科记载，1967年11月至1984年8月，驻扎于此的第88战斗轰炸航空团先后装备米格-17、米格-21PFM和米格-27战斗机，之后该团迁往乌克兰的卡纳托沃；维基百科还提到，驻扎于此的第321团装备苏-7B战斗机，并于1987年换装苏-24；此外，还有一个装备苏-24的海军攻击机团。国防军证实了基本情况：20世纪70年代和80年代，海军苏-24攻击机和运输机从这里起飞。各团的番号均来自维基百科，未经官方核实。.

该基地在20世纪90年代一直由俄罗斯运营。爱沙尼亚国防军称，爱沙尼亚于1994年接管了该机场，并于1996年将其置于国防部管辖之下；而维基百科则称，俄罗斯空军一直管理该基地直至1996年。无论如何，爱沙尼亚继承的是一条大型跑道和大量破败的混凝土，而不是一支空军。.

该空军基地于1997年5月15日正式成立，是爱沙尼亚空军的一个单位。其最初的机队规模不大：据国防军统计，当年驻扎在阿马里的只有两架安-2双翼飞机、三架米-2直升机、一架威尔加35A飞机和五架滑翔机。一个宪兵中队负责基地的安保工作，直至2004年；如今，基地由现役军人和文职人员组成。.

更重要的投资体现在地面设施建设上。空中监视联队于1998年1月1日在此成立；2000年设立的空中主权行动中心，到2001年发展成为全天候空中态势感知中心；2006年具备战斗机指挥能力；新型雷达取代了苏联的P-37雷达：2003年在凯拉维尔（Kellavere）安装了TPS-77雷达，2004年在阿马里（Ämari）安装了ASR-8雷达，2013年和2015年分别安装了Ground Master 403雷达。罗宾逊R44直升机于2002年抵达，并从2006年开始租赁L-39喷气式飞机。.

从 2008 年到 2012 年，阿马里机场进行了彻底重建，一条新跑道于 2010 年秋季启用。重点不在于爱沙尼亚的飞机（它们永远不需要 2750 米长的跑道），而在于盟军的飞机：该基地正在被准备成为北约机场，以备增援部队需要飞抵。.

爱沙尼亚于2004年3月29日加入北约，此后盟军战机便从立陶宛希奥利艾空军基地起飞，巡逻波罗的海空域。2014年俄罗斯吞并克里米亚后，北约加强了在波罗的海的巡逻任务。2014年4月30日，四架丹麦皇家空军的F-16战机降落在阿马里空军基地，执行为期四个月的巡逻任务。两天后，《爱沙尼亚世界报》报道了北约在波罗的海的第二个空军基地正式启用。自2014年5月1日起，一支北约快速反应警戒分遣队驻扎于此。.

国防军的轮换表简直就是一份北约成员国的名单。德国的台风战斗机于2014年8月接替丹麦；西班牙、英国、比利时、意大利、法国、捷克、波兰、荷兰和葡萄牙在接下来的十年中相继加入，土耳其则于2026年加入。意大利于2021年5月引进了F-35A战斗机，荷兰则于2024年12月引进了F-35A。该表共列出了十二个国家的空军。.

大多数轮换部署持续约四个月，每次部署四到八架战斗机及其地勤人员。爱沙尼亚的任务是作为东道国：基地的各中队提供跑道、燃料、住宿和安保，而空中监视联队则负责空中指挥。这种分工正是爱沙尼亚空军防空体系的核心理念。.

盟国为他们使用的基地支付了大部分费用。ERR在2017年12月报道称，根据2014年6月启动的欧洲威慑倡议，美国已在阿马里投资超过143200万美元，而2017年12月12日签署的《2018财年国防授权法案》又追加了1390万美元，用于扩建战斗机停机坪和燃料设施。.

到2024年，2010年铺设的跑道需要重新铺设。爱沙尼亚国防投资中心签订了一份价值1850万欧元的跑道、滑行道、停机坪、标志和照明设施的翻新合同。2024年1月，卢森堡国防部长尤里科·巴克斯签署协议，支付其中的1200万欧元。自2024年3月起，阿马里空军基地停止对战斗机起降；北约分遣队迁至拉脱维亚的利耶尔瓦尔德，德国的台风战斗机成为首批从那里执行任务的北约战机，而爱沙尼亚自己的飞机则迁至帕尔努。此后，只有盟军直升机使用阿马里空军基地，一个德国可部署的控制和报告中心于3月至6月期间在该基地运作。.

跑道于2024年11月8日重新开放，新的餐厅和营房正在建设中。基地指挥官马努斯·尼古尔中校表示，目标是确保爱沙尼亚和北约领空不受侵犯。荷兰F-35战机于2024年12月1日抵达，成为首批轮换返回的战机。.

2025年，局势发生了变化。3月，荷兰驻阿马里空军基地的F-35战机向鲁特亚岛附近的靶机发射了AIM-9导弹，并报告了10次针对俄罗斯飞机的识别飞行。2025年9月19日上午，据爱沙尼亚国防军称，三架俄罗斯米格-31战机在瓦因德洛岛附近进入爱沙尼亚领空，停留约12分钟，期间未提交飞行计划，应答器关闭，且未与爱沙尼亚方面取得无线电联系。意大利驻阿马里空军基地的F-35战机紧急升空，护送它们离开；《爱沙尼亚世界报》报道称，瑞典鹰狮战机随后在波罗的海上空跟踪了这些战机。这是俄罗斯当年第四次侵犯爱沙尼亚领空。.

爱沙尼亚请求北约第四条磋商，并召见了俄罗斯驻爱沙尼亚临时代办。据维基百科援引路透社报道，俄罗斯的立场是，这些战机飞越了中立空域，并未违反任何规定。爱沙尼亚议员埃里克-尼勒斯·克罗斯指出，瓦因德洛附近的空中管制区并非完全与国界线重合，并认为爱沙尼亚应该自行租赁战斗机。.

2025年11月，意大利空军发起了一项行动，旨在将空中监视和防空部队从基地分散部署，以应对无人机威胁。行动中，意大利台风战斗机在空中执行任务，意大利SAMP/T防空导弹系统也在地面部署。首套IRIS-T SLM导弹发射单元于2026年6月22日抵达阿马里空军基地。2026年7月31日，葡萄牙的F-16战斗机移交给土耳其第181中队，这是土耳其首次从阿马里空军基地轮换部署F-16战斗机。次日，北约将此次行动更名为“波罗的海防空行动”，结束了长达22年之久的空中警戒行动，无论名义上还是实际上都宣告结束。.