La aviación militar en Skopje es anterior a la fundación del país. La Wikipedia en inglés afirma que los aviadores militares serbios realizaron el primer aterrizaje aquí en 1912, durante las Guerras Balcánicas, y que aviones alemanes y búlgaros utilizaron un aeródromo en Skopje durante la Primera Guerra Mundial. Un aeropuerto civil abrió sus puertas en 1928 en lo que hoy es el distrito de Aerodrom; el aeropuerto actual se construyó después de la Segunda Guerra Mundial cerca de Petrovec. Esta cronología resulta incongruente con la información de la misma enciclopedia sobre abril de 1941, que sitúa al 63.º Grupo de Bombarderos de la Real Fuerza Aérea Yugoslava, volando Dornier Do 17K, en el "aeródromo de Petrovec, cerca de Skopje". Aún no se ha determinado cuál era ese aeródromo.

Durante la época yugoslava, Skopski Petrovac fue una base de cazabombarderos. Wikipedia menciona que la 98.ª Brigada de Aviación estuvo allí en la década de 1980, con el escuadrón 241.º en el J-22 Orao, el 247.º en el Jastreb y el 354.º en el IJ-21 de reconocimiento Jastreb, además de una unidad de helicópteros de la 2.ª Región del Ejército. En 1992, el 241.º se trasladó a Lađevci, en Serbia. Cuando Macedonia se independizó, los aviones ya no estaban; no fue posible contrastar ninguno de estos detalles de las unidades con una fuente oficial.

El Ejército remonta la creación de su fuerza aérea a un decreto presidencial del 10 de abril de 1992, que creó un Comando de Fuerza Aérea y Defensa Aérea con una brigada de aviación, un regimiento de misiles antiaéreos, un regimiento de radar y una base aérea. Su primer vuelo, el 10 de junio de 1992, duró 20 minutos, de 10:15 a 10:35, en un UTVA-75 prestado por los aeroclubes, sobre la zona de entrenamiento de Dračevo; el 10 de junio sigue siendo el día del Ala Aérea. La historia del Ejército señala que sus vuelos debían coordinarse con la torre de control civil de Petrovec.

Los helicópteros fueron la primera opción, ya que eran lo único que un pequeño ejército, sometido a un embargo, podía conseguir. El primer Mi-17 llegó de Ucrania el 28 de junio de 1994 y el 301.er Escuadrón de Helicópteros de Transporte se activó con él; según Wikipedia, los cuatro Mi-17 inicialmente llevaban matrículas civiles debido al embargo de armas de la ONU. El 5 de julio de 1994, una tripulación completamente macedonia voló un Mi-17 por primera vez. Posteriormente llegaron los helicópteros de entrenamiento Zlin 242 desde la República Checa (1996 según el Ejército, 1995 según Wikipedia), y uno se perdió cerca de Radoviš el 7 de abril de 1999.

El conflicto armado entre las fuerzas gubernamentales y el Ejército de Liberación Nacional de etnia albanesa se extendió, según las fechas de Wikipedia, desde el 22 de enero hasta el Acuerdo Marco de Ohrid del 13 de agosto de 2001. El gobierno respondió con un programa de compras de emergencia. Wikipedia enumera cuatro Mi-8MT y dos Mi-24V procedentes de Ucrania el 23 de marzo, dos UH-1H procedentes de Grecia, más Mi-24 el 15 de abril, el 15 de junio y el 4 de septiembre, y cuatro Su-25 en junio; la historia del Ejército confirma la llegada de Mi-8, UH-1H, Mi-24, Mi-24K y Su-25 entre marzo y septiembre.

El 23 de junio de 2001, durante los combates en Aračinovo, en las afueras de Skopje, varios Su-25 despegaron de Petrovec para realizar un reconocimiento de la zona. Wikipedia ofrece información contradictoria sobre si despegaron uno o dos aviones. El artículo de la Brigada Aérea afirma que fue la primera vez que un avión de combate macedonio de ala fija operó desde una base aérea macedonia. La misma fuente indica que, si bien los insurgentes contaban con misiles Stinger y Strela-2M, ningún avión fue destruido por fuego antiaéreo; la única pérdida fue un Mi-17 en Popova Šapka en marzo. Las cifras de bajas del conflicto son objeto de controversia y pertenecen a la página del servicio, no a la de la base.

La paz hizo que los aviones fueran inasequibles. Los Su-25 fueron retirados en 2004 y estacionados, inoperativos, en el aeropuerto. En abril de 2010, cuando el gobierno cedió el aeropuerto al operador turco TAV para su reconstrucción, el Ejército cedió el anexo de su edificio de mando, un laboratorio fotográfico, el restaurante de los pilotos, los talleres y el club de soldados; sus grandes hangares fueron demolidos y la nueva plataforma frente a la terminal de pasajeros ahora se levanta en su lugar.

La guerra de Ucrania eliminó el resto. La ministra de Defensa, Slavjanka Petrovska, confirmó el 14 de marzo de 2023 que los cuatro Su-25 habían sido enviados a Ucrania; doce Mi-24 les siguieron, de los cuales, según una fuente ucraniana, solo dos seguían en servicio. Lo que queda es un escuadrón de Mi-8/17 que la empresa checa LOM Praha ayudó a reactivar en julio de 2025, un escuadrón de entrenamiento y un contrato firmado en marzo de 2024 para cuatro AW149 y cuatro AW169M por un valor de casi 250 millones de euros. La cobertura de cazas ahora proviene de Grecia: el 9 de diciembre de 2021, dos F-16 de la Fuerza Aérea Helénica interceptaron un Learjet del gobierno sobre el aeropuerto para conmemorar la entrada de Macedonia del Norte en la vigilancia aérea de la OTAN.