De Chileense aanwezigheid op Antarctica is afhankelijk van vliegtuigen vanuit Punta Arenas. Het dichtstbijzijnde Chileense vliegveld op het ijs, Teniente Rodolfo Marsh Martín op King George Island, ligt ongeveer 1250 km naar het zuiden. Het is een onverharde landingsbaan van 1292 bij 39 meter naast de luchtmachtbasis Presidente Eduardo Frei Montalva, en in 2024 werden er 798 vluchten en 17.597 passagiers verwerkt. In oktober 2025 is begonnen met de heraanleg van de landingsbaan, een project ter waarde van 1,4 miljard dollar.

Verder naar het zuiden ondersteunen de Twin Otters van Grupo 6 het gezamenlijke poolstation Glaciar Unión, op 3000 km van Punta Arenas en 1129 km van de Zuidpool, waar volgens het AIP een landingsbaan van 3000 meter op blauw ijs ligt. Het seizoen 2025-2026 begon op 26 november 2025 en de Twin Otters vlogen wetenschappers naar Mount Vinson en naar bakens die ijsstromen detecteren.

In september 2026 kondigde de FACh plannen aan voor vijf Beechcraft King Air 350- en 360-transportvliegtuigen om de verbinding met Antarctica te versterken. Drie daarvan zullen gestationeerd worden in Punta Arenas en één zal worden betaald door de regionale overheid van Magallanes.

Op 9 december 2019 om 16:55 lokale tijd steeg een Lockheed C-130 Hercules 990 op vanaf Punta Arenas naar de basis in Frei met 17 bemanningsleden en 21 passagiers aan boord: 15 luchtmachtpersoneel, drie soldaten van het leger, twee burgers van een aannemer en een student van de Universiteit van Magallanes. Het contact werd om 21:13 UTC boven de Drake Passage verbroken.

Vliegtuigen en schepen uit Chili, Argentinië, Brazilië, het Verenigd Koninkrijk, de Verenigde Staten en Uruguay zochten in ruwe zee naar het wrak. Op 12 december werd het wrak, inclusief de romp en menselijke resten, gevonden op ongeveer 27 km van de laatst bekende positie. De chef van de luchtmacht, generaal Arturo Merino, zei dat iedereen aan boord was omgekomen; de oorzaak was onbekend en, zo zei hij later, zou wellicht nooit bekend worden.

De bronnen verschillen van mening over het type: in het artikel over de crash wordt 990 een C-130H genoemd, terwijl de Wikipedia-lijst met C-130-ongelukken een KC-130R vermeldt. Er is geen definitieve officiële conclusie gevonden in de geraadpleegde bronnen.

Grupo 12 nam in 2010 de F-5E/F Tigre III's over van Grupo 7 in Antofagasta, waardoor Punta Arenas de thuisbasis werd van de straaljagers die in 1976 in Chili waren aangekomen. In september 2026 bevestigde de Chileense luchtmacht (FACh) dat ze tussen 2030 en 2035 uitgefaseerd zouden worden; er was nog geen vervanger gekozen.

Het uiterste zuiden is ook de plek waar de luchtmacht traint voor operaties in slecht weer. Vanaf 21 september 2026 vlogen vijf F-16C/D Block 50's van Grupo 3 met een KC-135E tankvliegtuig van Iquique naar Chabunco voor een training van 20 dagen met Grupo 12; één ervan werd gefotografeerd met een Israëlische RecceLite verkenningspod, en een E-3D Sentry vloog vanuit Santiago over om zich bij hen aan te sluiten. De FACh verklaarde dat het doel was om de bemanningen voor te bereiden op operaties in ongunstige geografische omstandigheden en weersomstandigheden.

In 1982, tijdens de Falklandoorlog tussen Argentinië en het Verenigd Koninkrijk, bleef Chili officieel neutraal. Wikipedia, dat Britse verslagen samenvat, meldt dat Londen Operatie Folklore plande om twee RAF Canberra PR.9's met Chileense markeringen te stationeren op de luchtmachtbasis Punta Arenas, maar dit plan werd afgeblazen na uitlekken in de pers; de Canberras bereikten slechts Belize.

Het vliegveld van Punta Arenas heeft drie start- en landingsbanen, meer dan elke andere basis in deze lijst: 07/25 van 2.790 m en 12/30 van 2.400 m, beide van asfalt, en een betonnen 01/19 van 1.677 m. De AIP (Airport Information Plan) vermeldt de burgerluchtvaartautoriteit als exploitant en markeert de hangars van de luchtmacht op 179 m van de drempel van start- en landingsbaan 25, op een hoogte van 43 m.

De Engelstalige Wikipedia vermeldt de eenheden van de IV Luchtbrigade als Grupos 6 en 12, het 23e Luchtverdedigingseskader, het 33e Telecommunicatieeskader en de 19e Antarctische Exploratiegroep. In februari 2026 betrapte het personeel drie mannen die het wapenopslaggebied fotografeerden met camera's en een drone; een rechtbank in Punta Arenas liet hen onder voorwaarden vrij.