הטיסה הצבאית של אסקישהיר מתחילה בבית הספר האווירי. לאחר מלחמת העצמאות, הרפובליקה הצעירה איחדה מחדש את יחידות האוויר המפוזרות שלה, ובשנת 1925 שתי פלוגות מטוסים הועברו לאסקישהיר, שם אורגן מחדש בית הספר האווירי, על פי האנציקלופדיה של טורקיה מעריף. ערך באקדמיית חיל האוויר של ויקיפדיה האנגלית מתארך את המעבר לשנת 1926 ומציין את קפטן מוזאפר גקסנין כמנהל הראשון; המקורות שונים זה מזה בשנה, כך שההתחלה הטובה ביותר ניתנת כ-1925–1926.

בית הספר הכשיר את הדור שבנה את זרוע האוויר של הרפובליקה. משנת 1932 טופלו גדודי האוויר כזרוע קרבית נפרדת והכשירו את אנשיהם. אסקישהיר הייתה ביתו של רגימנט המטוסים הראשון, וכאן סביהא גקצ'ן, בתו המאומצת של אטאטורק, עברה קורס מיוחד בן אחד עשר חודשים בטייארה מקטביי בשנים 1936–1937, ולאחר מכן שישה חודשי אימון כטייס מלחמה עם הרגימנט.

גקצ'ן נחשבת לטייסת הצבאית הראשונה בטורקיה. להיסטוריה שלה יש צד אפל שאסור לדלג עליו בעמוד הבסיס: בשנת 1937 היא טסה במבצעי דרסים, מבצע בו נהרגו מספר רב של אזרחים ועליו התנצלה המדינה הטורקית בשנת 2011. תיק השירות של חיל האוויר הטורקי נושא את ההיסטוריה הזו במלואו.

בתי הספר באסקישהיר מוזגו לתוך האקדמיה של חיל האוויר, שהחלה ללמד ב-1 באוקטובר 1951 עם 58 צוערים (אנציקלופדיה טורקית מעריף). 56 בוגריה הראשונים הוצבו ב-30 באוגוסט 1953. ב-17 בספטמבר 1954 עברה האקדמיה לאיזמיר, וב-4 ביולי 1967 לישיליורט באיסטנבול. תפקידה של אסקישהיר השתנה מהוראת טייסים ללחימה איתם.

כאשר טורקיה הצטרפה לנאט"ו בשנת 1952, המודרניזציה של חיל האוויר שלה הואצה, ויחידות הקרב שלה אוגדו לכוחות אוויר טקטיים ממוספרים. אסקישהיר הפכה למטה חיל האוויר הטקטי הראשון, לימים לפיקוד חיל האוויר הראשון; ערך ויקיפדיה של העיר מתאר את הבסיס כמרכז הפיקוד של מפקדת חיל האוויר הטקטי הראשונה של טורקיה באגף הדרומי של נאט"ו במהלך המלחמה הקרה.

נאט"ו החזיקה כאן גם מרכז פעולות אוויריות משולב. CAOC 6 באסקישהיר היה אחד ממרכזי הבקרה האווירית האזוריים של הברית עד 2013, אז עברה אחריותו ל-CAOC בטורחון שבספרד כחלק מרפורמת מבנה הפיקוד של נאט"ו. המרכז הלאומי הטורקי, הידוע בראשי התיבות הטורקיים BHHM (Birleştirilmiş Hava Harekât Merkezi, מרכז פעולות אוויריות משולב), נותר באסקישהיר והמשיך לבנות את תמונת האוויר של המרחב האווירי הטורקי.

בשנת 2014 אוחדו חילות האוויר הישנים. פיקוד חיל האוויר הקרבי ופיקוד ההגנה מפני טילים אוויריים הוקמו ב-5 באוגוסט 2014 כדי לאחד את יחידות הלחימה תחת מפקדה אחת, והיא יושבת באסקישהיר. המאמרים בוויקיפדיה האנגלית חלוקים בדעותיהם לגבי הפרטים: אחד אומר ששתי הפיקודים כבר היו באסקישהיר, אחר אומר שהמטה עבר לשם מדיארבקיר לאחר ניסיון ההפיכה ב-2016. מה שאין בו מחלוקת הוא שהבסיס כיום הוא המוח המבצעי של חיל האוויר הקרבי הטורקי.

תפקיד זה מסביר מדוע פיקוד בסיס הסילון הראשי הראשון הוא יותר מתחנת טיסה. שדה התעופה, מרכז המבצעים וצוות הפיקוד יושבים יחד. בליל ה-15 ביולי 2016, הריכוז הזה היה חשוב: על המכ"ם של בסיס הסילון הראשי של אסקישהיר החלו להופיע טיסות בלתי מבוקרות ובלתי מוסברות בזו אחר זו, כפי שכתב מאוחר יותר סדאת ארגין ב"חוריית".

הפנטום הגיע ראשון לאסקישהיר. התשתית של בסיס הסילון הראשי הראשון עברה מודרניזציה, וזוג מטוסי ה-F-4E הראשונים נחת ב-30 באוגוסט 1974, יום הניצחון, שבועות לאחר ההתערבות הטורקית בקפריסין. שישה נוספים באו באותה שנה. ב-5 בפברואר 1975 עצרה ארצות הברית את האספקות במסגרת אמברגו הנשק שלה על קפריסין; המטוסים הנותרים מהקבוצה הראשונה הגיעו רק לאחר הסרת האמברגו, על פי דו"ח היחידה.

קבוצות נוספות הגיעו: 32 מטוסי F-4E ושמונה מטוסי RF-4E בין השנים 1978 ו-1979, מטוסים משומשים של חיל האוויר האמריקאי והמשמר הלאומי האווירי בשנות ה-80, 40 נוספים לאחר מלחמת המפרץ ומטוסי RF-4E של הלופטוואפה הגרמני משנת 1992. בשיאן שמונה טייסות טורקיות הטיסו את הסוג הזה, שלוש מהן באסקישהיר: 111, 112 ו-113 פילו, האחרונה יחידת סיור עם ה-RF-4E.

המטוסים שעדיין טסים הם ה-F-4E 2020 טרמינייטור. התעשייה האווירית לישראל זכתה בחוזה באוגוסט 1995, בשווי דווח של 600 מיליון דולר, לשדרוג 54 מטוסים; העבודה החלה בינואר 1997, 26 שלדות מטוס שונו בישראל ו-28 בטורקיה, והראשון נכנס לשירות ב-27 בינואר 2000 עם 111 ו-171 פילו. בשנת 2006 מרכז השיפוץ של חיל האוויר באסקישהיר ו-ASELSAN שדרגו 16 מטוסי F-4E נוספים במסגרת פרויקט שימשק (ברק).

שנותיו האחרונות של הפנטום היו קשות. שישה אנשי צוות נהרגו בהתרסקויות פנטום טורקיות בין ה-24 בפברואר ל-5 במרץ 2015, שניים מהם ב-F-4E שהמריא מאסקישהיר. ה-RF-4E הוצא משימוש ב-12 במרץ 2015. כיום, רק טייסת פילו 111 וטייסת הניסוי 401 מטיסות את ה-F-4E 2020, שתיהן באסקישהיר; דו"ח היחידה צופה שהסוג ישרת עד לסביבות שנת 2030, ויוחלף על ידי KAAN, F-16 Block 70 או יורופייטר טייפון.

טייסת הניסוי וההערכה 401 של חיל האוויר, המכונה רויה (חלום), היא טייסת הניסוי וההערכה של חיל האוויר. ויקיפדיה האנגלית מתארת את תפקידה כניסוי נשק ותחמושת המיוצרים ופותחו באופן מקומי, וסרט תיעודי של CNN טורק ששודר ביוני 2019 הראה אותה משלבת ומבצעת ניסויי מערכות נשק לאומיות חדשות על מטוסי קרב. F-16.net מפרטת אותה ברשימת מטוסי ה-F-16C/D של בלוקים 30 ו-40; דוח היחידה מציין שהיא גם מפעילה את ה-F-4E 2020.

עבודתה המתועדת ביותר של הטייסת היא תוכנית GÖKTUĞ של TÜBİTAK SAGE, שייצרה את טילי GÖKDOĞAN ארוכי הטווח המונחים על ידי מכ"ם ואת טילי האוויר-אוויר BOZDOĞAN קצרי הטווח המונחים על ידי אינפרא אדום. בספטמבר 2020 הודיע משרד ההגנה הלאומי כי טיסות ניסוי נערכות על ידי טייסת הניסויים 401 בתמיכה מטייסת תדלוק אווירי 101. הפרויקט החל בשנת 2013 ויועד למטוסי ה-F-16.

אסקישיר היא גם עיר תעשייתית לתעופה. ערך ויקיפדיה של העיר מכנה אותה אתר תעשיית התעופה הראשונה של טורקיה, מרכז תחזוקת האספקה האווירונאוטית, תחנת חיל האוויר שבהמשך ביצעה את שדרוג שיאמשק פנטום. לידה ניצבת TEI (תעשיות מנועי TUSAŞ), שנוסדה בשנת 1985 על ידי TUSAŞ, GE Aerospace, קרן הכוחות המזוינים הטורקיים ואיגוד האווירונאוטיקה הטורקי.

TEI סיפקה את המנועים וחלקי המנוע הראשונים שלה בשנת 1987 וכיום מדווחת על יותר מ-3,600 עובדים ויותר מ-485 מיליון דולר ביצוא שנתי, עם עבודה על מודולי מנוע עבור תוכניות אזרחיות כמו LEAP ו-GE9X. משרדה הראשי נמצא על כביש הטבעת אסקישיר במחוז טפבאשי, כך שהעיר שבעבר הכשירה את טייסי טורקיה מייצרת כיום גם חלקים למנועים שהם טסים מאחוריהם.

ניסיון ההפיכה של ה-15 ביולי 2016 נערך בחלקו באוויר, ואסקישהיר עמד לצד הממשלה. הקושרים כבשו את מרכז המבצעים האוויריים באנקרה ושלטו באקינצ'י, קייסרי ארקילט, אינצ'ירליק, בליקסיר ודניזלי-צ'רדאק. מרכז המבצעים האוויריים המשולב באסקישהיר, כתב בעל הטור בחוריייט, סדאת ארגין, נותר ברובו בידי קצינים הנאמנים לחוקה ולמפקד חיל האוויר, הגנרל עבידין אונאל.

אונאל עצמו לא היה חופשי. הוא נתפס באיומי אקדח בחתונת בתו של הגנרל מהמט שנבר, מפקד פיקוד האוויר הקרבי של אסקישהיר, בצד האנטולי של איסטנבול. חיילי ההפיכה הגיעו בחמישה מסוקים, לקחו את האורחים כבני ערובה והטיסו את המפקדים לבסיס אקינצ'י באנקרה, מפקדת ניסיון ההפיכה, כך דיווח העיתון Hürriyet Daily News ב-18 ביולי 2016.

על פי שחזורו של ארגין, הוכתבה הוראה לאסקישהיר בטלפון בשעה 23:51 והועברה לכל היחידות: מרכז המבצעים של חיל האוויר נכבש וכל הפקודות היו אמורות להגיע ממפקד חיל האוויר דרך מרכז המבצעים של אסקישהיר. במהלך הלילה נלחמו שני המרכזים על המרחב האווירי הטורקי, כאשר אסקישהיר סירבה לתת אישורים וניסה לחסום את נחיתות המכליות והתובלה של הקושרים.

ארגין מתאר את הדיאלוגים של אותו לילה כמאבק בין מרכז המבצעים באנקרה לזה שבאסקישהיר על השליטה במרחב האווירי הטורקי, כאשר אנקרה מתאמצת להעלות מטוסים לאוויר ואסקישהיר מנסה לחסום אותם. בארגון מחדש שלאחר ניסיון ההפיכה, F-16.net מתעד כי מטוס ה-113 Filo של אסקישהיר אימץ את המסורת של מטוס ה-142 Filo שפורק של אקינצ'י.

מרכז המבצעים של אסקישהיר שימש גם הוא דיפלומטיה. כאשר הפסקת האש הסורית, שהושגה בתיווך טורקיה ורוסיה, נכנסה לתוקף ב-30 בדצמבר 2016, דיווח העיתון "חוריית דיילי ניוז" כי טורקיה תנטר אותה ממרכז בבסיס חיל האוויר הראשי של אסקישהיר, ורוסיה מחמימים בסוריה. קו חם חיבר בין השניים. קבוצות שסומנו כטרוריסטים על ידי מועצת הביטחון של האו"ם, כולל דאעש ואל-נוסרה, לא נכללו.

הקו נבדק תוך שבועות. ב-9 בפברואר 2017, תקיפה אווירית רוסית ליד אל-באב הרגה שלושה חיילים טורקים ופצעה 11. על פי הצהרה טורקית שצוטטה על ידי ה"חורייט דיילי ניוז", בסיס אסקישיר, מרכז התיאום המיועד, זיהה ב-8 בפברואר כי שוגרה רקטה לעבר כוחות ידידותיים. ב-17 בפברואר דיווח העיתון כי טורקיה העבירה קואורדינטות מעודכנות של חייליה דרך הקו החם אסקישיר-חמימים כדי למנוע הישנות של המקרה.

באוקטובר 2025 קיבל הבסיס מבקרים מסוג אחר. כחלק מצעדי בניית האמון בין טורקיה ליוון, משלחת מאגף הקרב 111 של חיל האוויר היווני בנאה אנכיאלוס ביקרה בבסיס הסילון הראשי הראשון באסקישהיר ב-20 וב-22 באוקטובר, כך דיווח ה"הורייט דיילי ניוז". שתי הממשלות מציגות ביקורים כאלה כחלק מהפשרה שלאחר 2023; עמדותיהן בנוגע לסכסוכים בים האגאי נותרו ללא שינוי.