Ministerstvo milice a obrany zakoupilo v roce 1905 90,8 kilometrů čtverečních písečné pláně na řece Ottawě a v létě zde uspořádalo první cvičení Královské kanadské jezdecké a posádkové dělostřelectvo. O čtyři roky později se tábor stal rodištěm kanadského vojenského letectva. 31. července 1909 JAD McCurdy a FW Baldwin vzlétli v Petawawě se Silver Dart: byl to první let vojenského letadla v Kanadě.

Nedopadlo to dobře. V srpnu 1909 se uskutečnily čtyři demonstrační lety a stroj při posledním z nich ztroskotal na písčitém povrchu, který nikdy nebyl vhodný pro křehký tlačný dvouplošník. Poté byl vyzkoušen i letoun Baddeck No. 1 společnosti Canadian Aerodrome, ale bez lepšího výsledku. Ministerstvo milice a obrany, které sledovalo, jak se dva letouny zničily, se rozhodlo pozastavit činnost letecké divize a Kanada neměla žádnou vojenskou leteckou službu, dokud si ji nevynutila první světová válka.

Posádka našla i jiné využití. Od prosince 1914 do května 1916 byl Petawawa internačním táborem, v němž bylo drženo 750 německých a rakouských vězňů, a mezi květnem 1916 a 1918 zde bylo pro službu v zámoří vycvičeno 10 767 kanadských vojáků. Na základně je pohřben člen Čínského dělnického sboru Čou Ming Šaň; jeho hrob zůstal neoznačen až do roku 2019, kdy byl na něm umístěn oficiální pamětní deník.

Druhá světová válka přinesla tři výcviková střediska, 12 515 vojáků na základně do září 1942 a asi 20 000 ve výcviku na vrcholu v roce 1943, plus internační tábor č. 33 u Centre Lake, který pobýval 645 internovaných civilistů 28 národností. Co Petawawa za celou tu dobu nikdy neměla, je seriózní letiště pro letadla s pevnými křídly. Její letiště je heliport s uzavřenou travnatou ranvejí, pět kilometrů severně od hlavní posádky.

Právě proto má základna tuto skutečnost napravit. Kanada nemá armádní leteckou složku. CH-147F Chinook a CH-146 Griffon v Petawawě jsou letadla Královského kanadského letectva, která létají piloti a palubní inženýři RCAF a udržují je technici RCAF. Jsou umístěna v posádce kanadské armády a zaměstnána armádou a kanadským Velitelstvím speciálních operačních sil. Letectvo vlastní posádky, armáda vlastní pozemní plochu a určuje velkou část úkolů.

Jde spíše o úmyslné uspořádání než o nehodu. Sjednocení v roce 1968 rozpustilo samostatné letecké složky a když byly taktické vrtulníky shromážděny do 10. taktické letecké skupiny a později 1. perutě, bylo rozhodnuto o jejich ponechání v letectvu a přidělení k armádním formacím. 450. taktická vrtulníková letka sídlí pod 1. perutí, jejíž velitelství sídlí v Kingstonu, zatímco samotné jednotky jsou rozmístěny po posádkách v Petawawě, Valcartieru, Gagetownu, Bordenu, Edmontonu a Saint-Hubertu.

427. peruť je dalším odstraněným krokem. Dne 1. února 2006 byla převedena pod Kanadské velitelství speciálních operačních sil (Canadian Special Operations Forces Command) a přejmenována na 427. leteckou peruť speciálních operací (Special Operations Aviation Squadron), přičemž název SOAS byl formálně přijat v roce 2007. Zůstává perutí RCAF s posádkami RCAF, ale velí jí CANSOFCOM, nikoli 1. křídlo, a podporuje Joint Task Force 2 a Kanadský regiment speciálních operací (Canadian Special Operations Regiment). V dubnu 2024 přidala ke svým letounům Griffon letadla Beechcraft King Air.

Praktickým důsledkem je, že Petawawa je jedno z mála míst v Kanadě, kde obě složky pracují každý den ve stejném hangáru. Armádní důstojník plánující letecký útok a kapitán letectva, který jej řídí, podléhají různým hierarchiím velení a různým autoritám pro technickou letovou způsobilost. Funguje to, protože všichni zúčastnění strávili kariéru tím, že to zajišťovali, což je typicky kanadské řešení strukturálního problému, který nikdo nechce znovu otevřít.

Kanada koupila v 70. letech letouny Boeing Vertol CH-147 Chinook a v roce 1991 je prodala Nizozemsku jako mírovou dividendu, čímž kanadské ozbrojené síly neztratily vůbec žádný střední ani těžký transportní vrtulník. Toto rozhodnutí se asi patnáct let zdálo obhajitelné. Poté se Kanada vydala do Kandaháru, kde bomby u silnic udělaly z pozemních konvojů nejnebezpečnější věc, jakou mohl voják udělat, a každá analýza mise, včetně nezávislého panelu o budoucí roli Kanady v Afghánistánu z roku 2008, říkala totéž: dostat vojáky ze silnic.

Prozatímním řešením byl nákup šesti letounů CH-147D Chinook od armády Spojených států za 292 milionů dolarů, dodaných v prosinci 2008 s výrobními čísly 147201 až 147206. Letěly z rampy X-Ray na letišti v Kandaháru jako součást Kanadského leteckého křídla. Mezi 28. prosincem 2008 a 30. červencem 2011 nalétaly 7 084,5 letových hodin, přepravily 90 723 cestujících a 7 097 989 liber nákladu – což je velmi velký počet cest, které se neuskutečnily po silnici.

Dva vrtulníky byly ztraceny. Jeden byl sestřelen nepřátelskou palbou z ručních palných zbraní 5. srpna 2010 a další se zřítil při přistání 15. května 2011 s třiceti lidmi na palubě a způsobil zranění. Čtyři přeživší byli v říjnu 2011 uskladněni na arizonském pohřebišti a dva byli v prosinci 2016 darováni muzeím v Trentonu a Petawawě. Další ztráty Kanady v Afghánistánu přinesly jednotky Griffon: 6. července 2009 narazil vrtulník CH-146 ze 430. taktické eskadry vrtulníků do bariéry vzlétající v prachových koulích poblíž předsunuté operační základny a zabil desátníka Pata Audeta, desátníka Martina Joannetta a jednoho koaličního vojáka.

Trvalý nákup byl oznámen v srpnu 2009: patnáct vrtulníků CH-147F Chinook, kanadská varianta s dodatečným palivem a zesíleným elektrickým systémem. Boeing dodal všech patnáct během roku a flotila byla prohlášena za kompletní 3. července 2014 poté, co byl 30. června přijat poslední letoun. 450. taktická vrtulníková letka byla 2. května 2012 v Petawawě obnovena, aby s nimi létala, a výcvikové středisko postavené CAE na základně školí posádky v Kanadě, nikoli ve Spojených státech.

V noci 20. června 2023 vykonával letoun CH-147F ze 450. taktické vrtulníkové perutě, letoun CH147310, noční cvičný let nad řekou Ottawa poblíž Garrison Petawawa. Letadlo narazilo do vody krátce poté, co při provádění zatáčky překonalo hranici lesa. Dva ze čtyř členů posádky, oba piloti, zahynuli; dva palubní inženýři vyvázli s lehkými zraněními. Vrak byl z řeky vytažen v následujících dnech.

Královské kanadské letectvo jmenovalo mrtvé 23. června 2023 po identifikaci koronera a se souhlasem rodin: kapitán David Domagala (32 let), který byl v roce 2019 převelen k 450. taktické vrtulníkové peruti, a kapitán Marc Larouche (53 let), který během své dlouhé kariéry sloužil u několika perutí. Oba byli zkušení; kapitán Larouche patřil k nejstarším členům posádky jednotky.

Zpráva o vyšetřování bezpečnosti letu byla zveřejněna 3. prosince 2024. Došla k závěru, že nerozpoznaná prostorová dezorientace postihující všechny členy posádky zabránila komukoli na palubě v detekci klesání letadla během zatáčky. Významně k tomu přispělo nerozpoznané zrychlení směrem dolů a podmínky prostředí v danou noc. Byla doporučena preventivní opatření na úrovni základny, letky, křídla, divize a strategické úrovně, se zvláštním zřetelem na noční létání nad vodou.

Toto zjištění má větší význam než jen Petawawa. Prostorová dezorientace za temné noci nad pustou vodou je klasickým zabijákem vrtulníků a kanadské ozbrojené síly ztratily CH-149 Cormorant kvůli stejnému mechanismu v Ganderu 10. března 2022. Plukovník Jean-François Gauvin, ředitel pro bezpečnost letů, výslovně uvedl, že k této nehodě došlo v kombinaci více faktorů. Nehoda také snížila kanadskou flotilu těžkých letadel z patnácti na čtrnáct, a to v zemi, kde neexistuje druhá letka, od které by si je bylo možné půjčit.

427. peruť byla zformována v Croftu v Yorkshiru 7. listopadu 1942 jako bombardovací jednotka Královského kanadského letectva v 6. skupině, létající na letounech Vickers Wellington, poté Handley Page Halifax a nakonec Avro Lancaster z Leemingu. Před svým rozpuštěním 1. června 1946 provedla zhruba 3 200 operačních letů a její příslušníci nasbírali 147 Distinguished Flying Crosses, šestnáct Distinguished Flying Medailí, čtyři Distinguished Service Orders a dvě Conspicuous Gallantry Medaile.

Získala také nejpodivnější sponzorství v rámci Královského kanadského letectva. Eskadra se ujala společnosti Metro-Goldwyn-Mayer, a proto její letadla nesla jména hvězd MGM – Judy Garland, Lana Turner, Joan Crawford – a proto každý člen letky dostal doživotní permanentku do kin MGM po celé Severní Americe. Téma dotvářel lvíče, které představil Winston Churchill, a od té doby se jednotka stala Lví letkou.

Po válce se v roce 1952 reformovala v St-Hubert jako stíhací letka na letounech Canadair Sabres, přesunula se do Zweibrückenu v Německu, v roce 1962 byla přeměněna na CF-104 Starfighter a 1. července 1970 byla rozpuštěna. 1. ledna 1971 se vrátila do Petawawy jako taktická vrtulníková letka, v roce 1997 standardizovaná na CH-146 Griffon, a od té doby působí v Petawawě – déle než kdekoli jinde.

Přesun do CANSOFCOM v roce 2006 změnil její účel. Eskadra, která strávila třicet pět let převozem pěchoty a průzkumem pro brigádu, se stala leteckou složkou kanadských speciálních sil a spolupracovala se Společnou pracovní skupinou 2 a Kanadským regimentem speciálních operací. Byla nasazena do Afghánistánu s Kanadským leteckým křídlem a v dubnu 2024 se utkala s letouny Beechcraft King Air po boku Griffonů. Je to nejtišší jednotka na hlučné základně a téměř nic z toho, co nyní dělá, se nezveřejňuje.