סרגוסה צמחה מתוך הסכם מדריד משנת 1953, שנחתם ב-23 בספטמבר, במסגרתו ארצות הברית קיבלה את הזכות להשתמש בבסיסי חיל האוויר בטורחון, סרגוסה ומורון. שדות תעופה ספרדיים קיימים הורחבו עבור חיל האוויר השישה עשר של ארה"ב, והבסיס נבנה בשנת 1954. יחידת התעופה האמריקאית הראשונה, טייסת קרב-יירוט 431, נכנסה לבסיס ב-3 בספטמבר 1958. היא הטיסה מטוסי F-86D Sabres ולאחר מכן מטוסי F-102A Delta Daggers כדי להגן על בסיסי המפציצים והמכליות של פיקוד האוויר האסטרטגי בספרד.

עידן חיל האוויר האמריקאי היה קצר. כוננות סיבובית של מטוסי B-47 בבסיסים הספרדיים הסתיימה באפריל 1965, והגדוד ה-431 הושבת ב-18 במאי 1964 כאשר ה-B-47 עזב את השירות וחיל האוויר האמריקאי העביר את בסיסי התדלוק הספרדיים שלו לכוחות האוויר האמריקאיים באירופה. לאחר מכן, סרגוסה שקטה עד פברואר 1970, כאשר פרויקט קריק סטפ בנה אותה מחדש כבסיס אימוני נשק של חיל האוויר האמריקאי. ממרץ 1970 טייסות קרב מכל רחבי אירופה הסתובבו דרכה כדי להטיל פצצות תרגול על מטווח ברדנאס ריאלס, וב-21 ביולי 1972 הופעל כנף אימוני הקרב הטקטית ה-406 כדי להפעיל את האתר.

תחת רגימנט 406, הבסיס הפך לצומת דרכים. מטוסי F-4 פנטום היו המבקרים העיקריים; מטוסי F-111 ו-A-7 השתמשו במטווח בשנת 1974, ויחידות F-16 הגיעו לאחר מכן משנת 1982. אימוני קרב אוויר שונים החלו ב-12 בספטמבר 1977, ויחידת מכליות קבועה של SAC KC-135 נשמרה מנובמבר 1976. הסוף הגיע עם הסכם ההגנה שנחתם במדריד ב-1 בדצמבר 1988, אשר שם את סרגוסה רק עבור צינור הדלק רוטה-סרגוסה. השימוש האמריקאי במטווח הסתיים בדצמבר 1991, פעילות הבסיס עברה לספרד באפריל 1992, והכנף הושבתה ב-31 באוקטובר 1992.

התאריכים לעזיבה האמריקאית שונים. ערך הבסיס של ויקיפדיה באנגלית מציין את 1958–1992, המאמרים הספרדיים ו-GlobalSecurity מציינים את 1994, והמאמר הספרדי מוסיף כי המדינה הספרדית חזרה לשליטה ריבונית מלאה במתקנים הצבאיים רק ב-12 בפברואר 2004. הנוכחות הטיסה הסתיימה ככל הנראה ב-1992 כאשר מתקנים נותרו נותרו זמן רב יותר; לא נמצא מקור רשמי המאשר את התאריכים הללו במהלך סיבוב זה.

חלק ניכר מערכה של סרגוסה טמון כ-70 ק"מ צפון-מערב, במדבר למחצה של ברדנאס ריאלס שבנאווארה. מטווח הירי וההפצצה שם הוקם בשנת 1951 במסגרת חוזה שכירות בין המדינה הספרדית לקומונידד דה ברדנאס, הגוף המקומי שבבעלותו הקרקע. הוא משתרע על פני 2,244 דונם, כ-5.4% משטח ברדנאס, ואינו נכלל בפארק הטבעי המקיף אותו.

החוזה הראשון היה לתקופה של 25 שנים. הוא הוארך ב-1976 עד יוני 2001, לאחר מכן עד 2008, ומאז 2008 הוא בתוקף בתקופות מתחדשות של עשר שנים. בין תרגילים, בעלי חיים רשאים לרעות סביב קצוותיו. הסיבה היחידה לקיומו של כנף 406 הייתה לאפשר לטייסות USAFE גישה למטווח זה, והוא נותר שטח האימונים האוויר-קרקע העיקרי עבור יחידות קרב ספרדיות, כולל ה-Hornets של Ala 15 ו-Ala 12.

המטווח שנוי במחלוקת. חיל האוויר טוען שהוא משתמש בפצצות תרגול שאינן מכילות חומר נפץ; מילאגרוס רוביו מה-Asamblea Antipolígono, הקמפיין המקומי נגד המטווח, חולק על כך ואומר שפצצות עם מטען מוטלות לפחות פעם בשנה. שתי הטענות מדווחות כאן כפי שכל צד מעלה אותן. המטווח גבה גם במטוסים ובחיים: טייס Ala 12 Hornet נהרג שם בנובמבר 1991, ו-Ala 15 איבד מטוס כתוצאה מפגיעת ציפור שם בשנת 1994 (ראה תקריות).

ספרד בחרה ב-F/A-18 במסגרת תוכנית FACA (Futuro Avión de Caza y Ataque) כדי להחליף את מטוסי ה-Mirage III, ה-F-5 וה-F-4 Phantom שלה. החוזה נחתם ב-31 במאי 1983 עבור 72 מטוסים, 60 מטוסי EF-18A חד-מושביים ו-12 מטוסי EF-18B דו-מושביים, בעלות שוויקיפדיה הספרדית מעריכה בכ-3 מיליארד דולר עם 2 מיליארד בקיזוזים תעשייתיים. ה-Ala 15 נוצר בסרגוסה ב-16 בדצמבר 1985 על ידי צו חוזר 04/85-DOR, וארבעת מטוסי ה-EF-18 הראשונים הגיעו בטיסה ישירה מארצות הברית ב-10 ביולי 1986; בלוג מומחה אומר שכל הארבעה היו מטוסי EF-18B דו-מושביים.

הכנף ביצעה את התרגיל הראשון שלה עם יחידות אחרות ב-23 באוקטובר 1986, וחמישה ימים לאחר מכן המלך חואן קרלוס הראשון הטיס אחת ממטוסי ההורנט שלה. ב-14 בינואר 1989 היא הצטרפה לשירות הכוננות האווירי הלאומי. הגעתה לא הייתה חלקה בבית: ההיסטוריה הרשמית מתעדת שאנשי גרופו 41, שכבר ישבה בבסיס, התנגדו להעברה; גרופו 41 עברה למטקן וממשיכה להתקיים כ-741 אסקואדרון. ב-1989 הכנף צומצמה לגרופו 15 והתמזגה עם גרופו 31 לתוך Ala 31, לפני שהוקמה מחדש כ-Ala 15 ב-9 בדצמבר 2002.

ליחידת Ala 15 שלוש טייסות. 151 אסקואדרון, כינוי טורו, הוקמה עם המטוס הראשון בשנת 1986 והחליפה את סמל הנמר שלה בשור בשנת 1996. 152 אסקואדרון, כינוי מארטה, הוקמה ביוני 1988. 153 אסקואדרון, כינוי אברו, היא יחידת ההסבה ונושאת סמל מבית הספר ללוחמים של מלחמת האזרחים. הכנף מונה כ-500 איש. המוטו שלה, "Quien ose paga" (מי שמעז, משלם), נבחר באופן אישי על ידי מפקד הבסיס, קולונל אוסטוס.

מטוסי ההורנטס נבנו מחדש באמצעות עדכון אמצע החיים משנת 2007 בערך ועד ינואר 2012; בלוג מומחה מונה 67 מתוך 72 המטוסים המקוריים שהוסבו לתקן EF-18M, האחרון בספטמבר 2013. יורשם טרם סוכם. הלקון II, 25 מטוסי יורופייטר מדגם Tranche 4+ (21 חד-מושביים, 4 דו-מושביים), נחתם ב-20 בדצמבר 2024 כדי להחליף את ההורנטס מהיבשת, ואותו בלוג אומר שהם כנראה יעברו לאלה 12 ואלה 15. אף מקור רשמי לא ראה את הסיבוב הזה מקצה אותם לסרגוסה.

ביולי 1994, יחידת Ala 15 טסה לרד דגל בנליס שבנבדה, והייתה היחידה הספרדית הראשונה שהשתתפה. מדצמבר 1994 היא טסה מעל בוסניה-הרצגובינה ומאוחר יותר קוסובו במסגרת מבצעי נאט"ו "מניעת טיסה" ו"כוח בעלות הברית". 151 אסקואדרון קיבל הסמכה למוכנות לקרב של נאט"ו בנובמבר 2000 ו-152 אסקואדרון ב-22-24 בספטמבר 2010. בין ה-3 ביולי ל-18 באוקטובר 2011, הכנף טסה במבצע "מגן מאוחד" מעל לוב מדצימומנו שבסרדיניה.

לאחר מכן בוצעה משימת שיטור אווירי: הבלטי ממאי עד ספטמבר 2017 באסטוניה וממאי עד נובמבר 2020 בליטא, ומשימת המיגון האווירי של נאט"ו מפטשט ברומניה מנובמבר 2022 עד מרץ 2023. ההיסטוריה הרשמית מתעדת גם כיצד עיצבו את כינויי הקשר בבלקן: לאחר שמטוס מיראז' 2000 צרפתי שטס בשם "אברו 3" הופל מעל בוסניה בשנת 1995, שונו כינויי הקשר של היחידות שהשתתפו.

הטיגריס על סמל Ala 15 עבר בירושה ממטוסי ה-F-86 סייברס של Ala 5. עובדה זו הפכה את הכנף למועמד טבעי עבור איגוד הטיגרים של נאט"ו, שנוסד בשנת 1961, אליו הצטרפה בשנת 2008; ויקיפדיה מפרטת את Ala 15 ואת 142 אסקואדרון מאלבסטה כשתי חברות מלאות ספרד. במאי 2016 אירחה סרגוסה את מפגש הטיגרים של נאט"ו 2016, מפגש הטיגרים השלישי שנערך בספרד לאחר אלבסטה ב-1992 וב-2006.

מעבורת שאיבדה מנוע בדקות הראשונות לאחר השיגור יכלה לחזור לפלורידה, או, מעט מאוחר יותר, להמשיך לטוס מעבר לאוקיינוס האטלנטי ולנחות באירופה או באפריקה. נחיתה טרנס-אוקיאנית זו, או TAL, הייתה אמורה להתרחש כ-25 עד 30 דקות לאחר ההמראה. נאס"א אומרת שסרגוסה הוכרזה כאתר TAL בשנת 1983 והייתה האתר העיקרי לשיגורים בזווית גבוהה.

נאס"א ציידה את מסלול ההמראה 30L בעזרי נחיתה חזותיים ספציפיים למעבורת החלל, מערכת נחיתה במיקרוגל, משואת TACAN ומגדל מזג אוויר מרוחק, ושמרה על שימוש בלעדי במתחם האנגר לתפעול ואחסון. קבלן הוצב באופן קבוע בסרגוסה כדי לתחזק את הציוד של נאס"א ומשרד ההגנה. עבור כל שיגור, שני מטוסי C-130 יביאו שמונה אנשי צוות, תשעה אנשי הצלה, שני מנתחי טיסה, אחות, טכנאי רפואי ו-2,500 פאונד של ציוד רפואי לסרגוסה, איסטרס או לשתיהן.

סרגוסה הייתה אחד מארבעת אתרי TAL האחרונים, יחד עם איסטרס בצרפת, מורון וחיל האוויר המלכותי פיירפורד. מצב ביטול המסלול מעולם לא נעשה בו שימוש בתולדות התוכנית, שהסתיימה בשנת 2011. נאס"א מציינת את מסלול המראה 30L כ-12,109 רגל על 197 רגל (כ-3,691 מטר על 60 מטר); תוכנית ה-AIP הספרדית הנוכחית נותנת 3,718 מטר על 45 מטר; ההפרש נותר כפי שפורסם.

סרגוסה היא גם ביתו של Ala 31, אגף התובלה והמכליות הטקטית של ספרד. ספרד רכשה את ה-C-130H בשנת 1972 כאשר המצב בסהרה הספרדית החמיר; הראשון הגיע ב-18 בדצמבר 1973, שלושה מטוסי מכלית מדגם KC-130H נרכשו בינואר 1976, ועוד בשנים 1979–1980. ב-28 במאי 1980 התרסק המטוס הראשון, T.10-01, בגראן קנריה וכל צוותו נהרג; היחידה עבורה טס לא מצוינת במקור.

עד סוף 2020, טיסה Ala 31 שישה מטוסי C-130H ומטוס C-130H-30 מתוח אחד במטוס 311 אסקואדרון וחמישה מטוסי מכלית KC-130H במטוס 312 אסקואדרון. מטוסי ההרקולס יצאו לשוק בדצמבר 2020, וששת המטוסים האחרונים נמכרו לאורוגוואי ולפרו. מחליפם היה האיירבוס A400M. ספרד הזמינה 27 מטוסים ב-27 במאי 2003; התקציב עלה מ-3.453 מיליארד יורו ל-5.493 מיליארד עד 2010 ו-13 האספקות הנותרות נדחו ל-2025–2030.

ויקיפדיה מתארכת את כניסת ה-A400M לשירות לנובמבר 2016, בעוד בלוג מומחה מתאר את ההגעה הראשונה לסרגוסה בדצמבר 2016. עד פברואר 2026, 14 מטוסים סופקו; הבלוג מחלק אותם לתשעה מטוסי תובלה מדגם T.23 וחמישה מטוסי מכלית מדגם TK.23, עם כינויי Dumbo ו-Mamut, וצופה שישה נוספים בסביבות 2029. אותו בלוג מתעד את פינוי ה-A400M מקאבול באוגוסט 2021, ארבעה בפינוי מסודאן באפריל 2023 ופינוי מביירות באוקטובר 2024.