Na začátku 50. let 20. století letiště Kallang, vtěsnané mezi město a moře, již nedokázalo zvládat situaci. Koloniální vláda postavila v roce 1952 nové letiště na rovině v Paya Lebar podle návrhu inženýra veřejných prací JJ Bryana za cenu přibližně 143,7 milionu rupií. Ministr pro kolonie Alan Lennox-Boyd jej otevřel 20. srpna 1955; deník The Straits Times jej nazval dveřmi do Singapuru.

Rostla se zemí. V roce 1958 odtud uskutečnila společnost Malayan Airways svůj první let za hranice jihovýchodní Asie, do Hongkongu, v pronajatém letadle DC-4, a několik vojenských hangárů bylo přeměněno na větší terminál. Údaje Wikipedie ukazují 770 562 cestujících v roce 1966, 1 688 199 v roce 1970 a vrchol 5 697 571 v roce 1978; budova S$ s kapacitou 3,5 milionu příletů byla otevřena v roce 1977. Společnost Malaysia-Singapore Airlines se svým žlutým livrejem používala Paya Lebar jako své uzlové letiště, dokud se letecká společnost v roce 1972 nerozdělila na Malaysia Airlines a Singapore Airlines.

Nejluxusnějším návštěvníkem byl Concorde. Článek o Concordu na Wikipedii uvádí, že společná linka British Airways a Singapore Airlines zpočátku trvala pouze tři lety, mezi 9. a 13. prosincem 1977, poté byla obnovena 24. ledna 1979 a fungovala do 1. listopadu 1980; G-BOAD měl na levé straně barvy Singapore Airlines. Do té doby bylo letiště plné a vláda se rozhodla postavit nové v Changi.

Letectvo bylo v Paya Lebar již před odchodem leteckých společností: výstavba Centra pro letecké pohyby začala koncem roku 1967 a Wikipedie uvádí, že kontrola přešla na RSAF v roce 1980. Když bylo v roce 1981 otevřeno letiště Changi, veškeré civilní letectví se přesunulo tam a letiště bylo přejmenováno na leteckou základnu Paya Lebar. Jeho dlouhá ranvej, podle Wikipedie 3 780 metrů, z něj udělala přirozenou základnu stíhaček.

Wikipedie uvádí 141. a 144. peruť s stíhačkami F-5S/T Tiger II a 141. peruť s průzkumnými stíhačkami RF-5S v Paya Lebar. Singapur obdržel svých prvních 18 stíhaček F-5E a tři F-5F do února 1979 a nadále je nakupoval; tento typ byl od roku 1996 modernizován na standard F-5S/T a opustil službu, když byla 144. peruť v září 2015 rozpuštěna.

Nahradil jej F-15SG. Singapur 6. září 2005 zvolil typ Boeing místo Rafale a do roku 2018 vyrobil až 40 letadel, z nichž některá zůstala v Idahu u společné 428. stíhací perutě. Wikipedie umisťuje 142. a 149. peruť do Paya Lebar, s C-130 Hercules ze 122. perutě a RSAF zde pořádalo dny otevřených dveří, mimo jiné i show v roce 2008, na které vystoupili reformovaní Black Knights.

Paya Lebar má již více než tři desetiletí malou stálou přítomnost amerického letectva. 497. stíhací výcviková letka zde byla aktivována 31. října 1991 v rámci Třinácté letecké armády a v roce 1994 se stala 497. bojovou výcvikovou letkou; od roku 2006 je součástí 36. operační skupiny na letecké základně Andersen na Guamu.

Nemá žádná letadla. Jejím úkolem je přijímat americké letky, které se nasazují do Singapuru, zejména na cvičení Commando Sling, sérii bilaterálních cvičení vzdušného bojového výcviku s RSAF, do kterých se někdy zapojuje i Královské australské letectvo. Malý stálý personál se na každé čtyřtýdenní nasazení, několikrát ročně, rozroste na 120 až 190 lidí s podpůrnými funkcemi na základně v Sembawangu.

Dráha přitahuje také návštěvníky z řad starších amerických osobností. Wikipedie uvádí George W. Bushe v říjnu 2003 a listopadu 2006, viceprezidenta Dicka Cheneyho v roce 2007, Baracka Obamu 14. listopadu 2009 na summitu APEC, Donalda Trumpa 10. června 2018 a viceprezidentku Kamalu Harrisovou 22. srpna 2021.

Stíhací základna uprostřed města přináší hluk a především výšková omezení budov v okolí. Vláda se rozhodla uzavřít Paya Lebar: Wikipedie, která se opírá o plány Úřadu pro urbanistickou přestavbu, uvádí, že základna má být vyřazena z provozu kolem roku 2030 a přeměněna na nové město s bydlením, kancelářemi, továrnami a zelenými plochami, přičemž výšková omezení v okolí budou uvolněna.

Letecké jednotky se mají přesunout do Tengahu a Čangi. Tengah se za tímto účelem rozšiřuje o hřbitov a zemědělskou půdu a plánuje se tam nová ranvej. Wikipedie uvádí, že ranvej a některé staré letištní budovy v Paya Lebar by mohly být zachovány jako parky a muzea; terminál a řídicí věž z 50. let 20. století se uvnitř základny dochovaly a jsou pro veřejnost nepřístupné. Oficiální datum posledního vojenského letu z Paya Lebar nebylo zveřejněno.