RAF Lossiemouth werd in 1939 geopend op vlak kustlandbouwgrond naast het vissersplaatsje Moray waaraan het zijn naam dankt. De eigen geschiedenis van de RAF-basis vermeldt dat de eerste eenheid de 15e Vliegopleidingsschool was: deze werd gebouwd om piloten op te leiden, niet om vanuit te vechten. De oorlog veranderde dat snel. Dezelfde geschiedenis vermeldt anti-scheepsoperaties vanaf de basis gedurende de periode 1939-1945, onder andere door het IX (Bommenwerper) Squadron en het 617 Squadron.

De oorlog bereikte het vliegveld op de avond van 26 oktober 1940. Drie Heinkel He 111's vielen laag aan, waarbij minstens één Blenheim werd vernietigd, gebouwen in brand werden gestoken en een hangar werd beschadigd; een van de aanvallers stortte neer op het vliegveld, waarschijnlijk getroffen door zijn eigen bommen. De schattingen van het aantal slachtoffers lopen uiteen: de tijdlijn van de Battle of Britain Historical Society spreekt van twee doden en twaalf gewonden, andere bronnen vermelden drie doden.

De bekendste link van Lossiemouth met de oorlogstijd is die met het Duitse slagschip Tirpitz, dat in de Noorse fjorden lag. Voor de aanvallen in de herfst van 1944 vlogen Lancasters van IX en 617 Squadron naar het noorden, naar Lossiemouth, Kinloss en Milltown in Moray. Operatie Obviate op 29 oktober werd door bewolking verijdeld. Op 12 november, tijdens Operatie Catechism, troffen de bommenwerpers het schip vrij aan; twee Tallboys raakten het en de Tirpitz kapseizde nabij Tromsø. Het signaal van 5 Group naar Lossiemouth luidde: "De klus is geklaard. Het schip is gekapseisd."“

Na de oorlog droeg het Ministerie van Luchtvaart het vliegveld over aan de Admiraliteit. In de eigen geschiedenis van de Fleet Air Arm, 'The Fulmar Story', staat vermeld dat het Royal Naval Air Station op 7 juli 1946 in gebruik werd genomen als HMS Fulmar, toen Wing Commander EA Johnston het commando overdroeg aan kapitein D. MacIntyre van de Royal Navy. De volgende 26 jaar was Lossiemouth een marinevliegbasis, waar eerst piloten van de Fleet Air Arm werden opgeleid en later frontlinie-aanvalseskaders werden gestationeerd.

De marine herbouwde het vliegveld voor straalvliegtuigen. In 1952-1953 werden twee van de drie startbanen uit de oorlogstijd verlengd: 23/05 van 1740 meter naar 2780 meter en 29/11 van 1230 meter naar 1840 meter. Sea Hawks, Scimitars en Sea Venoms volgden, en in maart 1961 arriveerde de Blackburn Buccaneer ter vervanging van de Scimitar. Lossiemouth werd het hoofdkwartier van de Buccaneers van de marine, en in 1966 bereikte het aantal personeelsleden een recordhoogte van meer dan 2500, plus 500 burgers.

Het meest publieke moment van het station vond plaats op 28 maart 1967, toen Buccaneers van 800 en 736 Naval Air Squadrons de opdracht kregen om de gestrande supertanker Torrey Canyon voor de kust van Cornwall te bombarderen; er werden 23 voltreffers gemeld van de 36 bommen. Van 11 september 1967 tot 12 maart 1970 was kapitein Eric Brown de bevelvoerende officier. Uiteindelijk vertrok 809 Naval Air Squadron, de laatste Buccaneer-eenheid, op 4 september 1972 naar HMS Ark Royal, waarna de RAF het station op 28-29 september 1972 weer in bezit nam. Bronnen vermelden beide data.

De eerste RAF-eenheid die terugkeerde was D Flight van No. 202 Squadron met zoek- en reddingshelikopters. In augustus 1973 verhuisde No. 8 Squadron (tegenwoordig geschreven als VIII) van RAF Kinloss met de Shackleton AEW2. Dit was een AWACS-vliegtuig met zuigermotor, dat bleef vliegen tot de E-3D Sentry in 1991 in dienst kwam bij de RAF. De Shackletons vlogen vanaf Lossiemouth tot ze op 1 juli 1991 werden uitgefaseerd. Eén ervan, WR965, ging in 1990 verloren op Harris met alle tien inzittenden.

Ook de Buccaneers keerden terug, ditmaal in de kleuren van de RAF; archieffoto's van de Press and Journal tonen RAF Buccaneers die in 1981 in Lossiemouth met bommen werden geladen. In 1991 werd het type ingezet in de oorlog: de eigen geschiedenis van Squadron 12 vermeldt dat het met de Buccaneer vloog tijdens Operatie Granby, de Golfoorlog. Op 13 maart 1991 verwelkomden families in Lossiemouth de Buccaneer-bemanningen, grondpersoneel en ondersteunend personeel na twee maanden afwezigheid.

De Tornado nam de plaats van de Buccaneer in. In 1994 werd Squadron 617 overgeplaatst naar RAF Lossiemouth met de Tornado GR1B voor de bestrijding van schepen, waar het twintig jaar bleef. Van daaruit vloog het naar de Golfregio, Irak en Afghanistan, keerde terug van zijn laatste missie in Herrick op 30 januari 2014 en werd op 28 februari 2014 ontbonden. Squadron XV (Reserve) trainde Tornado-bemanningen op de basis en verloor twee vliegtuigen en drie bemanningsleden bij een botsing boven de Moray Firth in juli 2012.

De toekomst van de basis was pas in 2011 beslist. Na de defensieherziening van 2010 hing de toekomst van beide bases in Moray, Lossiemouth en Kinloss, in de lucht. Op 18 juli 2011 vertelde minister van Defensie Liam Fox aan het Lagerhuis dat de Typhoon-vloot die op RAF Leuchars zou worden opgebouwd, "in plaats daarvan op RAF Lossiemouth zou worden opgebouwd", terwijl Marham de Tornado GR4 behield en Kinloss naar het leger ging. Het parlementslid voor Moray, Angus Robertson, feliciteerde "de hele gemeenschap van Moray" met de campagne om beide locaties te behouden.

De Typhoons kwamen uit Fife. Op 8 september 2014 verhuisde No. 1 (Fighter) Squadron van RAF Leuchars. Het Ministerie van Defensie kondigde aan dat No. 1 (Fighter) en No. 6 Squadrons voortaan snelle reactie- en interventiedekking (QRA) zouden bieden voor het noorden van het Verenigd Koninkrijk, terwijl de QRA voor het zuiden gestationeerd zou zijn op RAF Coningsby. No. II (Army Cooperation) Squadron volgde in 2015 van RAF Marham en schakelde over van Tornado naar Typhoon, en No. IX (Bomber) Squadron werd in 2019 opnieuw opgericht in Lossiemouth als een Typhoon-agressor- en QRA-squadron.

De eerste live QRA North-lancering vanuit Lossiemouth vond plaats op 19 september 2014, toen Typhoons van No. 6 Squadron opstegen om twee Russische Bear-vliegtuigen in internationaal luchtruim te onderscheppen. Een antwoord van het Ministerie van Defensie op een Wob-verzoek in maart 2020 vermeldde het aantal dagen waarop Britse QRA-lanceringen plaatsvonden: 12, 12, 6, 9 en 14 in de periode 2015-2019. Russische militaire vliegtuigen waren betrokken op respectievelijk 8, 5, 3, 7 en 8 van die dagen. Het ministerie heeft het exacte aantal lanceringen niet bekendgemaakt.

In een schriftelijk antwoord van het parlement van 2 juli 2026 werden zes dagen genoemd waarop in 2025 Russische vliegtuigen zouden worden aangevallen. Net als voorheen werden de cijfers voor Lossiemouth en Coningsby gecombineerd, in plaats van uitgesplitst per basis. Op 2 mei 2023 bijvoorbeeld ontmoetten Typhoons uit Lossiemouth, bijgetankt door een Voyager van RAF Brize Norton, een Tu-142 Bear-F naast Noorse F-35A's; deze was vanuit het noordoosten over de Noorse Zee gekomen en was nooit het Britse luchtruim binnengedrongen.

Decennialang opereerden de onderzeebootjagers van de RAF vanaf RAF Kinloss, vlak langs de kust van Moray. De Nimrod MR2 werd in maart 2010 uit dienst genomen en in oktober 2010 werd de vervanging ervan, de Nimrod MRA4, geannuleerd in het kader van de Strategic Defence and Security Review. De National Audit Office constateerde dat het project 114 maanden vertraging had opgelopen en £789 miljoen duurder was dan de oorspronkelijk goedgekeurde kosten van £2,8 miljard. De geplande vloot was gekrompen van 21 naar 9 vliegtuigen en er was op 31 maart 2011 al £3,4 miljard uitgegeven.

In september 2012 rapporteerde de Defensiecommissie dat het Verenigd Koninkrijk geen eigen, soevereine maritieme patrouillevliegtuigen had of in de planning had. De commissie merkte op dat het Ministerie van Defensie erkende dat het tekort niet volledig kon worden opgevuld door andere middelen of een combinatie daarvan, van Type 23-fregatten tot Merlin-helikopters, en dat het Verenigd Koninkrijk in de tussentijd afhankelijk was van bondgenoten. De commissie was er niet van overtuigd dat het ministerie op een eventuele escalatie kon reageren en vroeg zich af waarom het acceptabel was om tot 2015 te wachten met de beslissing. Uiteindelijk werden negen Boeing P-8 Poseidons besteld om het tekort aan te vullen.

De eerste, de Pride of Moray, vloog 4060 mijl vanuit Jacksonville, Florida, en landde op 4 februari 2020 in Kinloss, waarmee een einde kwam aan wat de Royal Navy een gat van tien jaar noemde. Kinloss werd gebruikt omdat de landingsbanen van Lossiemouth werden vernieuwd in het kader van een programma van 75 miljoen pond. Op 13 oktober 2020 arriveerde ZP802, de City of Elgin, als eerste Poseidon in Lossiemouth. De negende en laatste, ZP809, werd in januari 2022 geleverd. De squadrons 120 en 201 vliegen met personeel van de Royal Navy in elke bemanning, en squadron 42 (Torpedobommenwerper) werd in 2023 opnieuw opgericht om hen op te leiden.

De bedragen voor de bouwwerkzaamheden lopen uiteen, afhankelijk van wie de cijfers hanteert. De RAF schatte de totale modernisering van Lossiemouth op 400 miljoen pond, terwijl de Royal Navy bijna 500 miljoen pond rekende. Voor de strategische faciliteit Poseidon, die later werd omgedoopt tot Atlantic Building, droeg de RAF 132 miljoen pond bij en Defence Equipment and Support 100 miljoen pond. De RAF telde ook 400 extra personeelsleden die naar de basis kwamen om de negen vliegtuigen te besturen en te ondersteunen.

De E-3D Sentry, die sinds 1991 door No. VIII Squadron vanaf RAF Waddington werd gevlogen, werd in 2021 uitgefaseerd, waardoor het Verenigd Koninkrijk geen eigen AWACS-vliegtuig meer had. De vervanger, de E-7 Wedgetail, deelt het Boeing 737-frame met de Poseidon, en de RAF verwacht dat beide vloten zullen profiteren van het delen van een basis. De bibliotheek van het Lagerhuis registreert dat er in 2019 vijf vliegtuigen werden besteld, maar dat dit aantal na het defensiecommando van 2021 werd teruggebracht tot drie. De Defensiecommissie noemde die beslissing de meest perverse van de herziening: een inkrimping van de vloot van 401 TP3T's voor een besparing van slechts 121 TP3T's.

Het programma liep ook vertraging op. In juli 2025 verwachtte de bibliotheek dat de Wedgetail tegen het einde van 2025 in gebruik zou worden genomen, twee jaar later dan oorspronkelijk gepland. Het eerste toestel, WT001, vertrok vanaf STS Aviation Services op Birmingham Airport en landde op 21 mei 2026 op RAF Lossiemouth. Het moest nog test- en evaluatieprocedures doorlopen bij MOD Boscombe Down en Lossiemouth voordat het formeel aan de RAF kon worden overgedragen.

Het VIII Squadron vormt de Britse bijdrage aan de NAVO-luchtmacht voor vroegtijdige waarschuwing. De bemanning en technici worden opgeleid door het naastgelegen 42 (Torpedobommenwerper) Squadron, dat in 2024 is begonnen met de opleiding van Wedgetail-technici en in 2025 met de opleiding van bemanningsleden. In de Strategische Defensiebeoordeling van juni 2025 werd aanbevolen om meer E-7's aan te schaffen zodra de financiering dit toelaat, met de opmerking dat de kostenverdeling binnen de NAVO mogelijk een deel van de infrastructuur- en operationele kosten zou kunnen compenseren.