Entre 1931 e 1937, a Deutsche Luft Hansa e a empresa Zeppelin operaram voos regulares de dirigíveis entre a Alemanha e o Brasil. Até 1936, os dirigíveis atracavam no Campo dos Afonsos, no Rio de Janeiro. Em 31 de março de 1934, a empresa Zeppelin foi autorizada a construir um porto dedicado a dirigíveis em Santa Cruz, e o Aeroporto Bartolomeu de Gusmão, nomeado em homenagem ao pioneiro brasileiro da balonagem, foi inaugurado em 26 de dezembro de 1936.

O complexo era mais do que um campo: possuía um enorme hangar, uma fábrica de hidrogênio e um ramal ferroviário para o centro da cidade. A Wikipédia portuguesa indica que o hangar tinha 274 metros de comprimento e 58 metros de altura, que sua construção foi iniciada em 1934 pela empresa brasileira Construtora Nacional Condor e que foi inaugurado pelo presidente Getúlio Vargas.

O investimento mal se pagou. Após o desastre do Hindenburg em Lakehurst, em 6 de maio de 1937, a Luftschiffbau Zeppelin solicitou, em 17 de junho de 1937, a suspensão das operações para o Brasil. O hangar sobreviveu. Foi declarado patrimônio nacional pelo IPHAN em 1998, segundo a Wikipédia em português, ou em 14 de março de 1999, segundo a Wikipédia em inglês, e é descrito como um dos poucos hangares rígidos para dirigíveis ainda existentes no mundo. Ainda hoje é utilizado para aeronaves militares.

O 1º Grupo de Caça do Brasil foi formado em 18 de dezembro de 1943 e operou aviões P-47 Thunderbolt na Itália com o 350º Grupo de Caça dos EUA em 1944 e 1945. Seus primeiros pilotos pousaram em Campo dos Afonsos em 16 de julho de 1945, e o restante chegou de navio dois dias depois. Santa Cruz tornou-se a base do grupo, onde permanece até hoje.

As aeronaves mudavam a cada década. A Wikipédia em inglês lista os Gloster F-8 Meteor de 1953 a 1968, os Lockheed T-33 de 1968 a 1972, os Embraer AT-26 Xavante a partir de 1972 e os Northrop F-5 a partir de 1975. Os três primeiros F-5B partiram de Palmdale em 6 de março de 1975 e chegaram ao Brasil em 12 de março; os primeiros F-5E chegaram em junho. Como Santa Cruz estava em reforma, o grupo inicialmente operou as aeronaves a partir do Galeão, lembra a Poder Aéreo.

Os dois esquadrões são o Jambock, em referência ao indicativo de chamada do grupo durante a guerra, e o Pif-Paf. Os F-5, modernizados pela Embraer como F-5EM/FM, estão sendo desativados: o plano de aposentadoria de 2022 previa 14 aeronaves dessa frota e estabeleceu uma frota mínima de 20 para toda a Força Aérea até 2028. Em novembro de 2023, a revista Poder Aéreo noticiou que um piloto do 1º Grupo de Caça treinaria no Gripen C/D na Suécia em 2024, o que o autor interpretou como uma pista sobre o destino dos próximos Gripens.

Santa Cruz também serviu como showroom. Em 1973, dois demonstradores visitaram a base durante um salão aeroespacial internacional: o protótipo de ataque monoposto MB-326K e o demonstrador Harrier G-VTOL. Nenhum dos dois foi adquirido. Em agosto de 2016, para os Jogos Olímpicos do Rio, a Força Aérea colocou em alerta na base caças F-5M armados com mísseis ar-ar, aeronaves A-29 Super Tucano, um jato de alerta aéreo antecipado E-99 e aeronaves de transporte C-105 e C-130. Durante a reorganização em alas que transformou a base na Ala 12, a base também recebeu os aviões P-3AM Orion de Salvador e os helicópteros Caracal do esquadrão Puma de Campo dos Afonsos.

Em 3 de junho de 1982, durante a guerra entre o Reino Unido e a Argentina pelas Ilhas Malvinas (Falkland), um bombardeiro Vulcan da RAF, retornando do ataque Black Buck 6, teve sua sonda de reabastecimento em voo danificada e não conseguiu chegar à Ilha de Ascensão. A tripulação, comandada pelo capitão McDougall, desviou a rota para o Rio de Janeiro. De acordo com relatos britânicos citados pela Wikipédia, dois F-5E do 2º Esquadrão do 1º Grupo de Caça foram acionados a partir de Santa Cruz e interceptaram o bombardeiro.

O Vulcan recebeu autorização para pousar em Galeão com menos de 910 kg de combustível. Um míssil antirradar Shrike havia sido descartado; o outro permaneceu preso ao seu suporte e ficou no Brasil. O Brasil reteve a aeronave e a tripulação. O historiador Lawrence Freedman escreve que um acordo foi firmado em 4 de junho; a tripulação voou para Ascensão em 10 de junho. Alguns artigos da Wikipédia indicam a data de 3 de maio de 1982; o próprio artigo da operação e suas fontes apontam para 3 de junho.