Thornhill se zrodil z úsilí o letecký výcvik v Impériu. Wikipedie uvádí, že v roce 1939 komise prozkoumala tři lokality poblíž Gwelo, jak se tehdy psal název Gweru, pro letiště pro výcvikovou skupinu Commonwealthu; první budovy byly postaveny v roce 1941 a oficiální výcvik začal v březnu 1942. Byla to jedna ze stanic Rhodeské letecké výcvikové skupiny, která cvičila posádky z celého Commonwealthu a jeho spojenců pod jasnou oblohou kolonie.

Wikipedie uvádí počet pilotů vycvičených v Thornhillu během války na 1 810. Po roce 1945 RAF zůstalo. Dva zde použité zdroje se neshodují v tom, kdy odešlo: Wikipedie datuje poslední promoční přehlídku RAF, kdy byl snížen prapor RAF, na 6. srpna 1953; stránky o historii rhodeských veteránů uvádějí, že RAF létalo s Harvardy z Thornhillu až do uzavření základny v roce 1955, kdy ji převzalo Královské rhodeské letectvo. Seznam velitelů stanic, který sestavily veteráni, začíná velitelem letky Dougem Whytem v listopadu 1955.

Když převzalo velení Královské rhodeské letectvo, Thornhill bylo letiště s trávou a písty. Podle webu veteránů vláda v letech 1956 až 1957 postavila ranvej, pojezdovou dráhu a zpevněná místa s novou řídící věží a radarem, aby se tam mohl přesunout výcvik proudových letadel. Wikipedie datuje zahájení výstavby asfaltových drah a betonových zpevněných míst do roku 1956 a první přistání letounu Vampire na nové dráze do 11. prosince 1957; přistávací radar následoval v prosinci 1958.

Výcvik se pohnul s betonem. Jednotka krátké služby č. 9 absolvovala v roce 1956 první kurz základní letecké školy v Thornhillu, než se přesunula do New Sarumu na pokročilou praxi, a jednotka krátké služby č. 10 byla v letech 1957–1958 prvním kurzem, který zde dokončil veškerý svůj výcvik. Na konci války v buši byl Thornhill domovem čtyř letek: č. 1 s 12 letouny Hunter FGA.9, č. 2 s letouny Vampire, č. 4 s letouny Trojan, Reims-Cessna Lynx a SF.260W a č. 6 s letouny Provost a SF.260C, uvádí článek o rhodéském letectvu na Wikipedii.

Dva roky po získání nezávislosti, v červenci 1982, převzalo zimbabwské letectvo osm letounů BAE Hawk T.60. V noci 25. července na letouny v Thornhillu zaútočili sabotéři. Podle článku AFZ na Wikipedii byly poškozeny čtyři letouny Hawk, devět letounů Hunter a jeden letoun FTB-337G Lynx: jeden Hawk byl odepsán, další byl opraven na místě a dva byly vráceny společnosti British Aerospace k přestavbě. Zdroje použité pro tento záznam neuvádějí, kdo útok provedl, a autorství zde není uvedeno.

Pákistán zasáhl. Wikipedie uvádí, že pákistánské letectvo vycvičilo většinu nových zimbabwských pilotů, pomohlo s rekonstrukcí Thornhillu a v letech 1983 až 1986 dosadilo na pozici náčelníka štábu letectva maršála letectva Azima Daudpotu. V roce 1986, kdy ho nahradil Josiah Tungamirai, převzalo pákistánské letectvo čínské stíhačky F-7, první nadzvukové letouny, které Zimbabwe létaly; dnes s nimi z Thornhillu létá 5. peruť.

Poté, co západní sankce na začátku roku 2000 přerušily dodávky náhradních letounů Hawk, Zimbabwe koupilo z Číny 12 cvičných proudových letounů Hongdu K-8, které byly dodány v roce 2006. Článek na Wikipedii v Thornhill je umisťuje do 2. perutě, vedle stíhaček F-7 z 5. perutě a základních cvičných letounů SF.260 z 6. perutě, a cituje Jane's Defence Weekly, kde se v září 2006 stavělo simulační centrum v hodnotě přibližně 41,5 milionu amerických dolarů.

Létání z Thornhillu má vysokou cenu. 5. září 2008 narazil do ubytovacích jednotek na základně stíhačka K-8 a oba piloti zahynuli (Wikipedie). Military Africa uvádí ztráty SF.260 v říjnu 2018 na základně, v listopadu 2020 poblíž Somabhuly, v únoru 2023 poblíž Mlezu College a 9. září 2025 těsně po vzletu. Jen v roce 2025 zemřel v únoru poblíž Guinea Fowl jeden cvičenec K-8 a v květnu pilot F-7 na silnici Gweru–Mvuma, uvádí NewZimbabwe. V obou případech letectvo oznámilo zřízení vyšetřovací komise; zjištění nebyla v ověřených zdrojích zveřejněna.

V listopadu 2017 vláda zveřejnila zákon č. 138, kterým přejmenovala kasárna a základny po národních hrdinech. Thornhill se stal leteckou základnou Josiah Tungamirai po bývalém komisaři ZANLA, který vedl AFZ v letech 1986 až 1992; Fylde poblíž Chegutu se stal leteckou základnou Jasona Ziyapapy Moyo.