Vojenské létání v Eskişehiru začíná leteckou školou. Po válce za nezávislost mladá republika přeskupila své rozptýlené letecké jednotky a v roce 1925 byly do Eskişehiru přesunuty dvě letecké roty, kde byla letecká škola reorganizována, uvádí encyklopedie Türkiye Maarif. Článek o Letecké akademii na anglické Wikipedii datuje přesun do roku 1926 a jako prvního ředitele jmenuje kapitána Muzaffera Göksenina; zdroje se liší o jeden rok, takže začátek je nejlépe uvést v letech 1925–1926.

Škola vycvičila generaci, která vybudovala letecké síly republiky. Od roku 1932 byly letecké pluky považovány za samostatný bojový složku a cvičily si vlastní personál. V Eskişehiru sídlil 1. letecký pluk a právě zde Sabiha Gökçen, adoptivní dcera Atatürka, absolvovala v letech 1936–1937 speciální jedenáctiměsíční kurz v Tayyare Mektebi, po kterém následoval šestiměsíční výcvik válečných pilotů u pluku.

Gökçen je v Turecku oslavována jako první žena vojenská pilotka. Její historie má i temnější stránku, kterou by neměla žádná základní stránka knihy přeskočit: v roce 1937 se zúčastnila operace Dersim, kampaně, při níž byl zabit velký počet civilistů a za kterou se turecký stát v roce 2011 omluvil. Služební spis tureckého letectva tuto historii uchovává v plném znění.

Školy v Eskişehiru byly sloučeny do Letecké akademie, která zahájila výuku 1. října 1951 s 58 kadety (Türkiye Maarif Encyclopedia). Prvních 56 absolventů bylo pověřeno službou 30. srpna 1953. Dne 17. září 1954 se akademie přestěhovala do Izmiru a 4. července 1967 do Yeşilyurtu v Istanbulu. Role Eskişehiru se změnila z výuky pilotů na boj s nimi.

Když Turecko v roce 1952 vstoupilo do NATO, modernizace jeho letectva se zrychlila a jeho bojové jednotky byly seskupeny do číslovaných taktických vzdušných sil. Eskişehir se stal velitelstvím 1. taktického letectva, později 1. velitelství vzdušných sil; článek o městě na Wikipedii popisuje základnu jako velitelské centrum prvního velitelství taktického letectva Turecka na jižním křídle NATO během studené války.

NATO zde také udržovalo Kombinované operační středisko pro letectvo (CAOC 6) v Eskişehiru. CAOC 6 v Eskişehiru bylo jedním z regionálních center řízení letového provozu aliance až do roku 2013, kdy jeho odpovědnost v rámci reformy velitelské struktury NATO přešla na CAOC v Torrejónu ve Španělsku. Turecké národní středisko, známé pod tureckou zkratkou BHHM (Birleştirilmiş Hava Harekât Merkezi, Kombinované operační středisko pro letectvo), zůstalo v Eskişehiru a pokračovalo v budování leteckého obrazu tureckého vzdušného prostoru.

V roce 2014 byly staré číslované vzdušné síly sloučeny. Velitelství bojového letectva a protivzdušné protiraketové obrany bylo zřízeno 5. srpna 2014, aby se bojové jednotky spojily pod jedno velitelství, které sídlí v Eskişehiru. Články na anglické Wikipedii se v detailech neshodují: jeden uvádí, že obě velitelství již byla v Eskişehiru, jiný, že se tam velitelství přesunulo z Diyarbakıru po pokusu o převrat v roce 2016. Není sporné, že základna je dnes operačním mozkem tureckého bojového letectva.

Tato role vysvětluje, proč je 1. hlavní velitelství proudových letadel více než jen leteckou stanicí. Letiště, operační středisko a velitelský štáb se nacházejí pohromadě. V noci 15. července 2016 na tomto soustředění záleželo: na radarech eskişehirské BHHM se začaly jeden po druhém objevovat nezodpovězené, nekontrolované lety, jak později napsal Sedat Ergin v Hürriyetu.

Phantom dorazil do Eskişehiru jako první. Infrastruktura 1. hlavní letecké základny byla modernizována a první dvojice F-4E přistála 30. srpna 1974, v Den vítězství, několik týdnů po turecké intervenci na Kypru. V témže roce následovalo dalších šest. Dne 5. února 1975 Spojené státy zastavily dodávky v rámci svého zbrojního embarga vůči Kypru; zbývající letadla první várky dorazila až po zrušení embarga, uvádí The Unit Report.

Následovaly další várky: 32 F-4E a osm RF-4E v letech 1978 až 1979, použité letouny USAF a Národní gardy v 80. letech, dalších 40 po válce v Perském zálivu a RF-4E od německé Luftwaffe od roku 1992. V době vrcholné slávy s tímto typem létalo osm tureckých letek, tři z nich v Eskişehiru: 111., 112. a 113. Filo, poslední průzkumná jednotka s RF-4E.

Letadla, která stále létá, jsou F-4E 2020 Terminator. Společnost Israel Aerospace Industries získala v srpnu 1995 kontrakt na modernizaci 54 letadel v hodnotě 600 milionů dolarů; práce začaly v lednu 1997, 26 draků bylo upraveno v Izraeli a 28 v Turecku a první z nich vstoupil do služby 27. ledna 2000 s letouny 111 a 171 Filo. V roce 2006 modernizovalo generální středisko letectva v Eskişehiru a společnost ASELSAN v rámci projektu Şimşek (Lightning) dalších 16 letounů F-4E.

Poslední roky Phantomu byly těžké. Mezi 24. únorem a 5. březnem 2015 zahynulo při haváriích tureckých Phantomů šest letců, dva z nich ve stíhačce F-4E, která vzlétla z Eskişehiru. RF-4E byl vyřazen z provozu 12. března 2015. Dnes létá s F-4E 2020 pouze 111. letka Filo a 401. testovací letka, obě v Eskişehiru. Zpráva jednotky očekává, že tento typ bude sloužit přibližně do roku 2030, poté bude nahrazen stíhačkami KAAN, F-16 Block 70 nebo Eurofighter Typhoon.

401. testovací Filo, přezdívaná Rüya (Sen), je testovací a vyhodnocovací letka letectva. Anglická Wikipedie popisuje její úkol jako testování místně vyráběných a vyvinutých zbraní a munice a dokument CNN Türk odvysílaný v červnu 2019 ukázal, jak integruje a testuje nové národní zbraňové systémy na stíhačkách. F-16.net ji uvádí na letounech F-16C/D v blocích 30 a 40; The Unit Report uvádí, že létá také na letounu F-4E 2020.

Nejlépe zdokumentovanou prací letky je program GÖKTUĞ společnosti TÜBİTAK SAGE, v rámci kterého byly vyrobeny rakety vzduch-vzduch GÖKDOĞAN s dlouhým doletem a naváděné radarem a rakety vzduch-vzduch BOZDOĞAN s krátkým doletem a infračerveným naváděním. V září 2020 ministerstvo národní obrany uvedlo, že zkušební lety provádí 401. zkušební letka s podporou 101. doplňovací letky za letu. Projekt začal v roce 2013 a byl určen pro letouny F-16.

Eskişehir je také průmyslovým městem pro letectví. Článek o městě na Wikipedii jej označuje za místo prvního leteckého průmyslu v Turecku, Centra údržby leteckých zásob, leteckého depa, které později provedlo modernizaci letounů Şimşek Phantom. Hned vedle stojí společnost TEI (TUSAŞ Engine Industries), založená v roce 1985 společnostmi TUSAŞ, GE Aerospace, Nadací tureckých ozbrojených sil a Tureckou leteckou asociací.

Společnost TEI dodala své první motory a jejich součásti v roce 1987 a dnes hlásí více než 3 600 zaměstnanců a roční export přesahující 485 milionů dolarů, přičemž pracuje na modulech motorů pro civilní programy, jako jsou LEAP a GE9X. Její sídlo se nachází na okruhu Eskişehir v okrese Tepebaşı, takže město, které kdysi školilo turecké piloty, nyní také vyrábí součásti motorů, za nimiž létají.

Pokus o převrat z 15. července 2016 se odehrál částečně ve vzduchu a Eskişehir stál na straně vlády. Spiklenci obsadili operační středisko letectva v Ankaře a ovládli Akıncı, Kayseri Erkilet, İncirlik, Balıkesir a Denizli-Çardak. Spojené operační středisko letectva v Eskişehiru, napsal publicista Hürriyetu Sedat Ergin, zůstávalo z velké části v rukou důstojníků loajálních ústavě a veliteli letectva, generálu Abidinu Ünalovi.

Sám Ünal nebyl na svobodě. Byl zajat se zbraní v ruce na svatbě dcery generála Mehmeta Şanvera, velitele bojového letectva v Eskişehiru, na anatolské straně Istanbulu. Vojáci puče přiletěli v pěti vrtulnících, vzali hosty jako rukojmí a velitele přepravili na základnu Akıncı v Ankaře, kde se odehrálo velitelství pokusu, informoval 18. července 2016 deník Hürriyet Daily News.

Podle Erginovy rekonstrukce byl v 23:51 telefonicky nadiktován pokyn do Eskişehiru a předán všem jednotkám: Operační středisko letectva bylo obsazeno a všechny rozkazy měly přicházet od velitele letectva prostřednictvím operačního střediska v Eskişehiru. Během noci obě střediska bojovala o turecký vzdušný prostor, přičemž Eskişehir odmítal povolení a snažil se blokovat přistání tankerů a transportních letadel spiklenců.

Ergin popisuje dialogy té noci jako boj mezi operačním centrem v Ankaře a tým v Eskişehiru o kontrolu nad tureckým vzdušným prostorem, kdy se Ankara snažila dostat letadla do vzduchu a Eskişehir se jim snažil v tom bránit. Server F-16.net zaznamenává, že v reorganizaci, která následovala po pokusu o převrat, eskişehirská 113. divize Filo převzala tradice Akıncıho rozpuštěné 142. divize Filo.

Operační centrum v Eskişehiru sloužilo také diplomacii. Když 30. prosince 2016 vstoupilo v platnost syrské příměří zprostředkované Tureckem a Ruskem, deník Hürriyet Daily News informoval, že Turecko bude situaci monitorovat z centra na hlavní letecké základně v Eskişehiru a Rusko z Hmeimimu v Sýrii. Tyto dvě oblasti spojovala horká linka. Skupiny, které Rada bezpečnosti OSN označila za teroristické, včetně ISIL a al-Nusry, byly z programu vyloučeny.

Trať byla otestována během několika týdnů. Dne 9. února 2017 ruský letecký útok poblíž al-Babu zabil tři turecké vojáky a 11 jich zranil. Podle tureckého prohlášení citovaného deníkem Hürriyet Daily News základna Eskişehir, určené koordinační centrum, 8. února zjistila, že na spřátelené síly byla odpálena raketa. Dne 17. února deník informoval, že Turecko předává aktualizované souřadnice svých vojsk prostřednictvím horké linky Eskişehir-Hmeimim, aby se zabránilo opakování incidentu.

V říjnu 2025 základna přijala jiný typ návštěvníka. V rámci opatření na budování důvěry mezi Tureckem a Řeckem navštívila delegace 111. bojového křídla řeckého letectva v Nea Anchialos ve dnech 20. a 22. října 1. hlavní leteckou základnu v Eskişehiru, informoval deník Hürriyet Daily News. Obě vlády prezentují tyto návštěvy jako součást tání po roce 2023; jejich postoje k samotným sporům v Egejském moři zůstávají nezměněny.