חיל האוויר המלכותי פתח את רמת דוד בשנת 1942, כאשר עמק יזרעאל היה אזור אחורי בטוח למלחמה במדבר המערבי ובלבנט. ויקיפדיה מפרטת שש עשרה טייסות של חיל האוויר המלכותי ששירתו כאן בין השנים 1942 ו-1949, ביניהן טייסות מספר 6, 32, 208 ו-213, וטייסת מספר 459 של חיל האוויר המלכותי האוסטרלי. רואלד דאל, אז טייס קרב בחיל האוויר המלכותי האוסטרלי, כתב בספרו "Going Solo" על הנחתת הוריקן בעמק ביוני 1941; חיל האוויר סיפר את הסיפור באתר האינטרנט שלו, אם כי התאריך מתיישב בצורה לא נוחה עם תאריך הבנייה של 1942 שוויקיפדיה נותנת.

כאשר המנדט הבריטי הסתיים ב-14-15 במאי 1948, חיל האוויר המלכותי המצרי לא עזב מיד. רמת דוד הייתה אחת מתחנותיה האחרונות, וב-22 במאי 1948 חיל האוויר המלכותי המצרי, שהאמין שהבסיס עבר לידי הכוחות הישראליים החדשים, תקף אותו שלוש פעמים. הפשיטה הראשונה השמידה שני מטוסי ספיטפייר של טייסת 32. השנייה ירתה במטוס דאגלס דקוטה בעת הנחיתה, והרגה שניים מאנשי הצוות שלו, השמידה האנגר והרגה שני אנשי צוות. השלישית גרמה נזק מועט.

עד אז היו לחיל האוויר המלכותי (RAF) מטוסי קרב באוויר. דיווחים בריטיים מזכים את הקצינים הטייסים קופר ובואי עם ספיטפייר מצרי אחד כל אחד, ואת הטייס השלישי עם שניים נוספים, וחיל האוויר המלכותי מנה חמישה ספיטפיירים מצריים שהושמדו בסך הכל. דיווחה של מצרים עצמה על היום לא נמצא בדף זה. זהו אחד הפרקים המוזרים יותר של מלחמת 1948: חיל אוויר ערבי יורה בטיסה עם הבריטים היוצאים מעל שדה שיהפוך במהרה לבסיס קרב ישראלי.

חיל האוויר הישראלי הפך את רמת דוד לאחד מבסיסיו העיקריים. טייסת התובלה שלו, 103, הוקמה כאן ביולי 1948, ובשנת 1953 הוקמה כאן טייסת 117 כטייסת קרב הסילון הישראלית הראשונה, שהטיסה את מטוס הגלוסטר מטאור F.8. במהלך העשורים הבאים הטיס הבסיס כמעט כל מטוס קרב בשירות ישראלי, החל ממטוסי מיסטר ומיראז' III ועד נשר, כפיר ו-A-4 סקייהוק, על פי רשימת ויקיפדיה. עזר ויצמן, שפיקד על חיל האוויר בשנות ה-60 ומאוחר יותר הפך לנשיא, פיקד על הבסיס בשנות ה-50, ובשנת 2011, על פי ויקיפדיה, כנף 1 נקראה על שמו.

מיקומה הצפוני הציב אותה קרוב לחזית הסורית. ההיסטוריה של חיל האוויר עצמו, כפי שצוטט בוויקיפדיה, מספרת כי במלחמת יום הכיפורים באוקטובר 1973, רמת דוד הייתה בסיס חיל האוויר הישראלי היחיד שנפגע מרקטות. מספר הרקטות והנזק אינם ניתנים במקורות שנבדקו כאן.

ב-7 ביוני 1981, על פי ויקיפדיה, מטוסי F-16 מטייסת 117 מרמת דוד היו בין שמונת מטוסי הקרב שהפציצו את הכור אוסיראק בעיראק במבצע אופרה; כוח התקיפה המריא מעציון שבסיני. מועצת הביטחון של האו"ם גינתה את הפשיטה בהחלטה 487 כ"הפרה ברורה של מגילת האומות המאוחדות ושל נורמות ההתנהגות הבינלאומיות".

במרץ 2021 הודיע חיל האוויר כי טייסת 101 'הקרב הראשון' וטייסת 105 'העקרב' יעזבו את חצור ויצטרפו לטייסת 109 'העמק' ברמת דוד. חברת Key.Aero, שדיווחה על ההודעה מ-10 במרץ, ציטטה את נימוק חיל האוויר: "ריכוז שלוש טייסות ברק באותו בסיס יאפשר אופטימיזציה של כוח אדם ומשאבים". שתי הטייסות טסו פריסות סדירות לרמת דוד קודם לכן.

המהלך שם קץ לפעילות מטוסי קרב מאוישים בחצור, ששימשה את טייסת 101 במשך רוב תולדותיה, והפך את רמת דוד למקום מגוריהן של כל שלוש טייסות ה-F-16C/D מדגם ברק, גרסת ה-F-16 הוותיקה ביותר שעדיין טסה בישראל. טייסת 101 היא יחידת הקרב הוותיקה ביותר של חיל האוויר: היא ביצעה את משימת הקרב הראשונה של השירות, במטוסי Avia S-199, ב-29 במאי 1948.

רמת דוד נמצאת כ-50 ק"מ מגבול לבנון, ומאז אוקטובר 2023 למרחק הזה יש משמעות. ב-18 בספטמבר 2024 ביקר שר הביטחון, יואב גלנט, בבסיס ואמר לחיילי האוויר, כפי שדיווח Ynet בעברית, שישראל פותחת שלב חדש במלחמה. בליל ה-21-22 בספטמבר ירה חיזבאללה לעבר הבסיס. חיזבאללה טען ל"עשרות" טילי פאדי-1 ופאדי-2, השימוש הראשון שדווח מסוג זה; צה"ל מסר כי נורו כ-10 רקטות ורובן יורטו. Ynet הוסיף כי חיזבאללה פרסם קודם לכן צילומי רחפן של מסלולי ההמראה והמבנים של הבסיס.

ויקיפדיה מתעדת גם הצהרה של משמרות המהפכה של איראן לפיהם הם כיוונו טילים לעבר רמת דוד בסבב מאוחר יותר של מלחמת ישראל-איראן; דיווח צה"ל על נזק כלשהו לא נמצא, והטענה היא של משמרות המהפכה עצמם. לא נמצאה הערכת נזק עצמאית לבסיס עבור אף אחת מהתקיפות.