A presença do Chile na Antártica depende de aeronaves que operam a partir de Punta Arenas. O aeródromo chileno mais próximo no gelo, Teniente Rodolfo Marsh Martín, na Ilha Rei George, fica a cerca de 1.250 km ao sul. Trata-se de uma pista de cascalho de 1.292 por 39 metros, adjacente à base aérea Presidente Eduardo Frei Montalva, que em 2024 registrou 798 operações aéreas e 17.597 passageiros. A reconstrução da pista, orçada em US$ 1.040 milhões, teve início em outubro de 2025.

Mais ao sul, os aviões Twin Otter do Grupo 6 dão suporte à estação polar conjunta Glaciar Unión, a 3.000 km de Punta Arenas e a 1.129 km do Polo Sul, onde o AIP (Plano de Implementação Aeroespacial) lista uma pista de gelo azul de 3.000 m. A temporada de 2025-2026 começou em 26 de novembro de 2025, e os Twin Otter transportaram cientistas até o Monte Vinson e até balizas de monitoramento de fluxos de gelo.

Em setembro de 2026, a FACh anunciou planos para cinco aeronaves de transporte Beechcraft King Air 350 e 360 para fortalecer a ligação com a Antártida, três delas com base em Punta Arenas e uma financiada pelo governo regional de Magalhães.

Às 16h55, horário local, do dia 9 de dezembro de 2019, o Lockheed C-130 Hercules 990 decolou de Punta Arenas rumo à base de Frei com 17 tripulantes e 21 passageiros: 15 militares da Força Aérea, três soldados do Exército, dois civis de uma empresa terceirizada e um estudante da Universidade de Magalhães. O contato foi perdido às 21h13 UTC sobre o Estreito de Drake.

Aeronaves e navios do Chile, Argentina, Brasil, Reino Unido, Estados Unidos e Uruguai realizaram buscas em mar agitado. Os destroços, incluindo a fuselagem e restos mortais, foram encontrados em 12 de dezembro, a cerca de 27 km da última posição conhecida. O chefe da Força Aérea, General Arturo Merino, afirmou que todos a bordo morreram; a causa era desconhecida e, segundo ele, talvez nunca fosse descoberta.

As fontes divergem quanto ao tipo de aeronave: o artigo sobre o acidente menciona o voo 990 como um C-130H, enquanto a lista de acidentes com o C-130 na Wikipédia o classifica como um KC-130R. Não foi encontrada nenhuma conclusão oficial definitiva nas fontes consultadas.

Em 2010, o Grupo 12 assumiu o controle dos F-5E/F Tigre III do Grupo 7 em Antofagasta, tornando Punta Arenas a base dos jatos que chegaram ao Chile em 1976. Em setembro de 2026, a FACh confirmou que eles serão aposentados entre 2030 e 2035; um substituto ainda não foi escolhido.

O extremo sul também é onde a Força Aérea treina para condições climáticas adversas. A partir de 21 de setembro de 2026, cinco F-16C/D Block 50 do Grupo 3 voaram de Iquique para Chabunco, acompanhados por um reabastecedor KC-135E, para 20 dias de treinamento com o Grupo 12; um deles foi fotografado com um pod de reconhecimento RecceLite israelense, e um E-3D Sentry voou de Santiago para se juntar a eles. O Comandante da Força Aérea afirmou que o objetivo era preparar as tripulações para operar em condições geográficas e climáticas adversas.

Em 1982, durante a Guerra das Malvinas entre a Argentina e o Reino Unido, o Chile manteve-se oficialmente neutro. A Wikipédia, resumindo relatos britânicos, afirma que Londres planejou a Operação Folklore, que consistia em estacionar dois aviões Canberra PR.9 da RAF com insígnias chilenas na base aérea de Punta Arenas, mas abandonou o projeto após vazamentos para a imprensa; os Canberras chegaram apenas até Belize.

O aeródromo de Punta Arenas possui três pistas, mais do que qualquer outra base nesta lista: 07/25 com 2.790 m e 12/30 com 2.400 m, ambas de asfalto, e uma pista de concreto 01/19 com 1.677 m. O AIP (Plano de Informação Aeronáutica) lista a autoridade de aviação civil como operadora e indica os hangares da força aérea a 179 m da cabeceira da pista 25, a uma altitude de 43 m.

A Wikipédia em inglês lista as unidades da IV Brigada Aérea como os Grupos 6 e 12, o 23º Esquadrão de Defesa Aérea, o 33º Esquadrão de Telecomunicações e o 19º Grupo de Exploração Antártica. Em fevereiro de 2026, seus membros flagraram três homens fotografando a área de armazenamento de armas com câmeras e um drone; um tribunal de Punta Arenas os libertou sob condições.