De Estse strijdkrachten dateren het vliegveld uit 1940-1941, toen de Sovjet-Unie, die Estland bezette, er een militair vliegveld aanlegde. Na de Tweede Wereldoorlog diende het als reservevliegveld en in 1952 werd het een hoofdvliegveld. De Engelstalige Wikipedia, die zich baseert op Russische bronnen, meldt dat hier in 1945 een reservevliegveld voor de marine werd aangelegd voor Catalina-amfibievliegtuigen en Yak-9P-escortejagers van een langeafstandsverkenningsregiment.

Vanaf eind jaren 60 was Ämari een frontliniebasis voor luchtaanvallen. Wikipedia vermeldt het 88e Jachtbommenwerperregiment van november 1967 tot augustus 1984, dat vloog met MiG-17's, vervolgens MiG-21PFM's en uiteindelijk MiG-27's, voordat het naar Kanatovo in Oekraïne verhuisde. Ook wordt een 321e regiment genoemd dat met Su-7B's vloog en in 1987 overstapte op de Su-24, evenals een marine-shturmovikregiment dat met de Su-24 vloog. De Defensie bevestigt de belangrijkste gegevens: marine-aanvalsvliegtuigen van het type Su-24 en transportvliegtuigen vlogen hier in de jaren 70 en 80. De regimentnummers zijn afkomstig van Wikipedia en zijn niet gecontroleerd aan de hand van een officiële bron.

De basis werd tot in de jaren negentig door Rusland beheerd. De Estse strijdkrachten zeggen dat Estland het vliegveld in 1994 overnam en in 1996 onder het ministerie van Defensie plaatste; Wikipedia zegt dat de Russische luchtmacht het tot 1996 beheerde. Hoe dan ook, wat Estland erfde was een grote landingsbaan en een hoop vervallen beton, geen luchtmacht.

De luchtmachtbasis werd op 15 mei 1997 officieel opgericht als onderdeel van de Estse luchtmacht. De eerste vloot was bescheiden: de Estse strijdkrachten telden dat jaar twee An-2 tweedekkers, drie Mi-2 helikopters, een Wilga 35A en vijf zweefvliegtuigen in Ämari. Een squadron van de militaire politie bewaakte de basis tot 2004; tegenwoordig is de basis bemand door actief dienend personeel en burgers.

De belangrijkste investeringen vonden plaats op de grond. De luchtbewakingseenheid werd hier op 1 januari 1998 opgericht, een centrum voor luchtsoevereiniteitsoperaties in 2000 groeide uit tot een 24-uurs luchtbewakingscentrum in 2001 en kreeg in 2006 de mogelijkheid om gevechtsvliegtuigen aan te sturen. Nieuwe radars vervingen de Sovjet P-37's: een TPS-77 in Kellavere in 2003, een ASR-8 in Ämari in 2004 en Ground Master 403's in 2013 en 2015. Robinson R44-helikopters arriveerden in 2002 en vanaf 2006 werden L-39-straaljagers geleased.

Van 2008 tot 2012 werd Ämari van begin tot eind herbouwd, met de opening van een nieuwe landingsbaan in het najaar van 2010. Het ging hierbij niet om Estse vliegtuigen, die nooit een landingsbaan van 2750 meter nodig zouden hebben, maar om geallieerde vliegtuigen: de basis werd klaargemaakt als NAVO-vliegveld voor het geval er versterkingen moesten worden ingevlogen.

Estland trad op 29 maart 2004 toe tot de NAVO, en sindsdien bewaakten geallieerde gevechtsvliegtuigen het Baltische luchtruim vanuit Šiauliai in Litouwen. Nadat Rusland in 2014 de Krim annexeerde, versterkte de NAVO deze missie. Op 30 april 2014 landden vier F-16's van de Koninklijke Deense Luchtmacht in Ämari voor een patrouille van vier maanden, en twee dagen later meldde Estonian World de opening van de tweede NAVO-luchtmachtbasis in het Baltisch gebied. Sinds 1 mei 2014 is hier een NAVO-eenheid voor snelle reactie gestationeerd.

De rotatietabel van de Defensie leest als een namenlijst van de alliantie. De Duitse Typhoons volgden de Denen in augustus 2014; Spanje, het Verenigd Koninkrijk, België, Italië, Frankrijk, Tsjechië, Polen, Nederland en Portugal volgden in de daaropvolgende tien jaar, en Turkije kwam in 2026 aan de beurt. Italië bracht F-35A's in mei 2021 en Nederland in december 2024. De tabel vermeldt in totaal twaalf luchtmachten.

De meeste rotaties duren ongeveer vier maanden en brengen vier tot acht gevechtsvliegtuigen met hun grondpersoneel. De taak van Estland is om gastheer te zijn: de squadrons van de basis zorgen voor de landingsbaan, brandstof, huisvesting en beveiliging, en de luchtbewakingseenheid controleert de straaljagers in de lucht. Deze taakverdeling vormt de basis van de luchtverdedigingstheorie van de Estse luchtmacht.

De bondgenoten hebben een groot deel van de kosten van de basis die ze gebruiken gedragen. ERR meldde in december 2017 dat de Verenigde Staten al meer dan 1 TP4 THB 32 miljoen hadden geïnvesteerd in Ämari in het kader van het Europees Afschrikkingsinitiatief, dat in juni 2014 van start ging, en dat de National Defense Authorization Act van 2018, die op 12 december 2017 werd ondertekend, nog eens 1 TP4 THB 13,9 miljoen toevoegde voor de uitbreiding van het platform voor gevechtsvliegtuigen en de brandstoffaciliteiten.

In 2024 was de in 2010 aangelegde landingsbaan toe aan een nieuwe asfaltlaag. Het Estse Centrum voor Defensie-investeringen gaf opdracht tot een renovatie van de landingsbaan, taxibanen, platform, markeringen en verlichting voor € 18,5 miljoen, en in januari 2024 tekende de Luxemburgse minister van Defensie, Yuriko Backes, een overeenkomst om € 12 miljoen hiervan te betalen. Ämari werd vanaf maart 2024 gesloten voor gevechtsvliegtuigen; het NAVO-detachement verhuisde naar Lielvārde in Letland, waar Duitse Eurofighters de eerste NAVO-straaljagers waren die de missie uitvoerden, terwijl de Estse vliegtuigen naar Pärnu verhuisden. Alleen geallieerde helikopters maakten gebruik van Ämari, en van maart tot juni was er een mobiel Duits controle- en rapportagecentrum gevestigd.

De landingsbaan werd op 8 november 2024 heropend, met een nieuwe eetzaal en barakken in aanbouw. Basiscommandant luitenant-kolonel Maanus Nigul zei dat het doel was om de onschendbaarheid van het Estse en NAVO-luchtruim te waarborgen. Nederlandse F-35's arriveerden op 1 december 2024 als eerste rotatie na de herstart.

Het tempo veranderde in 2025. In maart vuurden Nederlandse F-35's vanaf Ämari AIM-9-raketten af op doeldrones voor de kust van Rutja en meldden ze tien identificatievluchten tegen Russische vliegtuigen. Op de ochtend van 19 september 2025 drongen drie Russische MiG-31's het Estse luchtruim binnen nabij het eiland Vaindloo en bleven daar ongeveer twaalf minuten, zonder vluchtplan, met uitgeschakelde transponders en zonder radiocontact, aldus de Estse strijdkrachten. Italiaanse F-35's vanaf Ämari stegen op en escorteerden ze; Estonian World meldt dat Zweedse Gripens hen vervolgens boven de Oostzee volgden. Het was de vierde Russische schending van het luchtruim dat jaar.

Estland verzocht om overleg op grond van artikel 4 van het NAVO-verdrag en ontbood de Russische zaakgelastigde. Rusland stelde, zoals Wikipedia een Reuters-bericht samenvat, dat de straaljagers in neutraal luchtruim hadden gevlogen en niets hadden geschonden. Het Estse parlementslid Eerik-Niiles Kross merkte op dat de luchtruimcontrolezones bij Vaindloo niet exact de staatsgrens volgen en betoogde dat Estland zelf gevechtsvliegtuigen zou moeten leasen.

In november 2025 lanceerde de luchtmacht een operatie om luchtbewakings- en luchtverdedigingseenheden weg te halen van hun bases om drones te bestrijden. Italiaanse Typhoons werden ingezet en een Italiaanse SAMP/T-batterij op de grond. De eerste IRIS-T SLM-lanceereenheid bereikte Ämari op 22 juni 2026. Op 31 juli 2026 droegen de Portugese F-16's de taken over aan het Turkse 181 Squadron, de eerste Turkse rotatie vanuit Ämari. De volgende dag hernoemde de NAVO de missie tot Baltische Luchtverdediging, waarmee er een einde kwam aan meer dan 22 jaar luchtbewaking, zowel in naam als in de praktijk.