De testbaan is het meest bijzondere bouwwerk op Holloman en tevens het oudste dat nog functioneert. Hij werd in 1950 geopend als een 1067 meter lange baan, gebouwd voor het lanceren van Snark-kruisraketten. Sindsdien is de baan herhaaldelijk verlengd; de luchtmacht beschrijft hem nu als ongeveer 16 kilometer lang, terwijl de basis zelf een lengte van 1540 meter aangeeft en het de langste en snelste faciliteit in zijn soort noemt. De 846th Test Squadron, onderdeel van de 704th Test Group, beheert de baan. Wat hem zo waardevol maakt, is niet de lengte, maar de precisie: de rails worden continu gelast en nauwkeurig opgemeten met een tolerantie die geen enkele andere baan evenaart. De instrumentatie meet elke seconde in tienduizenden stukjes, zodat technici microseconde voor microseconde precies kunnen zien wat er met een testobject is gebeurd.

Het werk is niet glamoureus, maar wel meedogenloos. Sleeën vervoeren schietstoelen, kernkoppen, raketzoekers, radomes en geleidingssystemen; in de loop der jaren zijn er meer dan duizend uitstootproeven uitgevoerd. Regen- en ijserosie, deeltjesinslag en ontstekingsmechanismen worden hier allemaal getest, omdat een slee na afloop kan worden geborgen, wat bij een vluchtproef meestal niet mogelijk is. Vanaf 5 oktober 1982 begon het squadron secties in een met helium gevulde buis te plaatsen, omdat helium ongeveer een zevende van de dichtheid van lucht heeft en een voertuig daardoor met dezelfde stuwkracht sneller kan gaan. Op 18 december 1969 werd een wereldrecord landsnelheid van meer dan Mach 7,3 gevestigd; een tweede volgde op 30 april 2003, waarbij Holloman een snelheid van 6453 mph, oftewel ongeveer Mach 8,5, noteerde voor een voertuig op rails. Sinds juli 2021 voert het squadron een programma uit voor het bergen van hypersonische sleeën, en het beweert het enige slee-traject binnen de Amerikaanse defensie te zijn dat in staat is een testobject intact te bergen na snelheden boven Mach 5.

Stapp arriveerde in 1953 in Holloman om leiding te geven aan de projecten voor het afremmen van raketten. Hij had al zestien raketsleeën achter de rug vanaf Muroc Dry Lake en een persoonlijke tolerantie voor g van ongeveer 35 g. Op 10 december 1954 stapte hij in de Sonic Wind I. Met een stuwkracht van 18.000 kilo bracht de slee in vijf seconden een snelheid van 1015 km/u, met een versnelling van ongeveer 20 g. De waterremmen remden de snelheid vervolgens in 1,4 seconden af, met een piek van 46,2 g. Hij kwam van de slee af met blauwe plekken, blaren en tijdelijke blindheid. Hij beschreef het gevoel in zijn ogen als het trekken van een kies zonder verdoving. Zijn zicht keerde terug. De luchtmacht heeft nooit meer een mens over de baan gestuurd.

Het doel van de vlucht was niet het record. Stapp wilde aantonen dat een bemanningslid dat op 10.674 meter hoogte met tweemaal de geluidssnelheid uit het vliegtuig werd geworpen, de luchtstroom en de vertraging kon overleven. De cijfers die hij verzamelde, werden direct gebruikt bij het ontwerp van ontsnappingssystemen. Ze kwamen ook terecht bij iets wat hem meer aan het hart lag. Stapp had jarenlang betoogd dat dezelfde krachten veel meer Amerikanen op de snelweg dan in de lucht het leven kostten, en in 1955 richtte hij de conferentie over autoveiligheid op die nog steeds zijn naam draagt. Hij was aanwezig toen president Johnson de Highway Safety Act van 1966 ondertekende, die vanaf 1968 de verplichting van veiligheidsgordels in nieuwe auto's inhield. Hij ontving de National Medal of Technology in 1991 en overleed op 13 november 1999 in Alamogordo op 89-jarige leeftijd. De Sonic Wind nr. 1 bestaat nog steeds en wordt gerestaureerd in het Udvar-Hazy Center van het Smithsonian voor de tentoonstelling 'Nation of Speed'.

De naam van de wing gaat terug tot de 49th Pursuit Group, opgericht op 20 november 1940 en geactiveerd op Selfridge Field op 15 januari 1941. Het was een van de eerste Amerikaanse gevechtseenheden die na Pearl Harbor naar de Zuidwestelijke Stille Oceaan werden gestuurd, verdedigde Australië vanaf februari 1942 en sloot de oorlog af met 678 neergehaalde vijandelijke vliegtuigen, meer dan welke andere jachtvliegtuiggroep in dat gebied dan ook; Richard Bong behaalde 22 van zijn 40 overwinningen met deze groep. Korea, Frankrijk en Spangdahlem volgden. De 49th arriveerde op 1 juli 1968 in Holloman met 72 F-4D Phantoms, een missie die in 1969 de Mackay Trophy won. In 1977 werd de eenheid omgezet naar de F-15 en op 25 juni 2010 werd de naam gewijzigd in 49th Wing.

Tegenwoordig wordt er lesgegeven. De 54th Fighter Group werd op 11 maart 2014 geactiveerd op Holloman als een detachement van de 56th Fighter Wing op Luke Air Force Base, die een landingsplatform nodig had voor de F-35A; ongeveer 800 manschappen verhuisden naar New Mexico, en de groep omvat nu de 8th, 311th en 314th Fighter Squadrons die met de F-16 vliegen. De onbemande gevechtseenheden kwamen eerst, op 23 oktober 2009, en zijn uitgegroeid tot de grootste helft van de basis. De 49th Operations Group heeft de 6th, 9th en 29th Attack Squadrons naast de 16th Training Squadron, die de simulatorfasen centraliseert en sinds 2009 meer dan 600 studenten per jaar heeft opgeleid. Het lesprogramma duurt ongeveer drie maanden en bestaat uit vier fasen, van de overgang via basisaanvallen op gronddoelen tot twee kill chain-blokken. Vliegtuigen op het platform dragen de staartcode HO. De installatie beslaat 59.639 hectare op een hoogte van 4.093 voet en biedt werk aan ongeveer 21.000 mensen.

Omdat Holloman de grootste opleidingsbasis voor de MQ-9 ter wereld heeft, sturen geallieerde luchtmachteenheden hun bemanningen daarheen in plaats van er zelf een op te richten. De Koninklijke Nederlandse Luchtmacht had vanaf 2018 studenten op Holloman en vestigde er in januari 2024 permanent personeel, waarbij Nederlandse instructeurs werden ingebed in het 6e Aanvalseskader, zodat een Nederlandse student en een Amerikaanse student exact hetzelfde lesprogramma volgen. Frankrijk, Spanje en Italië trainen er ook als gastlanden, met als doel dat NAVO Reaper-bemanningen dezelfde uitrusting, procedures en technische terminologie delen in plaats van alleen een specificatie.

De Britse betrokkenheid is ouder en complexer. De Royal Air Force beschrijft Holloman als 's werelds grootste trainingscentrum voor onbemande vliegtuigen en verzorgde daar de training van Reaper-bemanningen, parallel aan het test- en trainingscentrum van General Atomics in North Dakota, voordat er verder werd gewerkt met Squadron 39 op Creech Air Force Base in Nevada. De specifieke instructie voor het Verenigd Koninkrijk, inclusief regels voor het gebruik van geweld en nationale procedures, was de taak van de Reaper Training Flight van Squadron 54, totdat die taak werd overgenomen door Squadron 39. In 2020 herstructureerde de RAF het hele traject voorafgaand aan de ingebruikname van de Protector, waarbij een zes weken durende grondopleiding en basiscursus operationele procedures in Grand Forks vooraan werden geplaatst, zodat de RAF de planning en de inhoud van het lesprogramma direct kon controleren. De Britse aanwezigheid in Holloman was reëel en substantieel, maar maakte deel uit van een keten die sindsdien is herzien rond de nieuwere vliegtuigen.

Duitsland traint al sinds 1958 vliegtuigbemanningen in de Verenigde Staten, en de redenen daarvoor waren altijd geografisch van aard. De Bondsrepubliek is klein, dichtbevolkt en vaak bewolkt; New Mexico biedt een enorm supersonisch luchtruim, honderden dagen met helder weer en een oefenterrein vlakbij in White Sands. Het Duitse vliegopleidingscentrum verhuisde in 1992 naar Holloman en vestigde zich daar als een volwaardige eenheid met zes onderdelen: een trainingsgroep, een Tornado-trainingseskader, een logistieke groep, onderhoudseskaders van de eerste en tweede lijn en een bevoorradingseskader. Er werden basiscursussen wapensystemen, instructeursopleidingen, de opleiding tot gevechtswapeninstructeur en geavanceerde tactische trainingen voor Tornado-bemanningen verzorgd, en gedurende een kwart eeuw waren Duitse jachtbommenwerpers een alledaags gezicht boven Alamogordo.

Duitsland besloot de missie terug naar huis te halen, en het einde sleepte zich voort. Duitse Tornado- en Holloman F-16-bemanningen vlogen hun laatste gezamenlijke missie op 17 augustus 2017, waarna de verplaatsing van het detachement medio 2019 zou worden voltooid. De bredere Duitse aanwezigheid in de regio duurde slechts iets langer voort: het Duitse luchtverdedigingscentrum in Fort Bliss, waarvan de verbindingsstaf op 9 november 1957 werd opgericht en dat generaties Patriot-bemanningen opleidde, tilde zijn vaandel op 17 mei 2022 op en sloot eind juni van dat jaar definitief zijn deuren. Op de nationale begraafplaats van Fort Bliss liggen wel Duitse graven, maar die behoren tot een eerder hoofdstuk: 22 Duitse krijgsgevangenen werden er in 1946 herbegraven, evenals een Duitse burgerwetenschapper die tijdens de oorlog in Fort Bliss had gewerkt. Dit herinnert eraan dat ook de raketteams die V-2's boven White Sands afvuurden, daar waren gelegerd.

De Nighthawk kwam op 9 mei 1992 uit de schaduw tevoorschijn en landde in Holloman. De vloot verliet haar geheimzinnige thuisbasis in Tonopah en belandde op een gewone basis van het Air Combat Command met een openbare ingang. Het 8e Fighter Squadron, het buitenbeentje van de groep uit 1941, vloog ermee samen met de andere eenheden. F-117's werden ingezet voor Operatie Southern Watch in de jaren negentig, gingen naar Europa voor Operatie Allied Force tussen februari en juli 1999 en openden Operatie Iraqi Freedom in de nacht van 19 maart 2003. Allied Force bezorgde het 49e squadron ook een onderscheiding die niemand wilde: het is de enige eenheid die ooit een stealth-jager door vijandelijke actie heeft verloren.

Het afscheid volgde snel nadat het besluit was genomen. Op 11 maart 2008 werd een ceremonie gehouden in het National Museum of the United States Air Force in Wright-Patterson, op 21 april een andere in Holloman en op 22 april een afscheidsceremonie bij de Lockheed Martin Skunk Works in Palmdale; gepensioneerd kolonel Jack Forsythe leidde een formatie van vier toestellen tijdens de laatste vlucht naar het westen. Van een vloot van ruim vijftig vliegtuigen gingen er een handvol naar musea en de rest werd naar de Tonopah Test Range in Nevada gevlogen en daar opgeslagen in wat de luchtmacht 'terugroepbare opslag' noemde in plaats van gesloopt. Daarom worden Nighthawks nog steeds gefotografeerd in de woestijn, lang na hun officiële einde. De F-22A Raptor verving ze in Holloman, waardoor de 49th de enige actieve luchtmachteenheid werd die met twee verschillende stealth-vliegtuigtypen heeft gewerkt. De laatste Raptors vertrokken in april 2014 naar Tyndall. In juni 2024 schilderde het 8e Fighter Squadron een F-16 zwart en grijs als eerbetoon.