Thornhill nasceu do esforço do Império para o treinamento de voo. A Wikipédia registra que, em 1939, um comitê inspecionou três locais perto de Gwelo (como Gweru era grafado na época) para um aeródromo do grupo de treinamento da Commonwealth; os primeiros edifícios foram erguidos em 1941 e o treinamento oficial começou em março de 1942. Era uma das bases do Grupo de Treinamento Aéreo da Rodésia, que treinava tripulantes de toda a Commonwealth e seus aliados nos céus claros da colônia.

A Wikipédia indica que 1.810 pilotos foram treinados em Thornhill durante a guerra. Após 1945, a RAF permaneceu na base. Os dois relatos aqui apresentados divergem quanto à data de sua saída: a Wikipédia data o último desfile de formatura da RAF, quando a bandeira da RAF foi arriada, em 6 de agosto de 1953; o site de história dos veteranos da Rodésia afirma que a RAF operou aviões Harvard a partir de Thornhill até o fechamento da base em 1955, quando foi assumida pela Força Aérea Real da Rodésia. A lista de comandantes da base, elaborada pelos veteranos, começa com o Líder de Esquadrão Doug Whyte, em novembro de 1955.

Quando a Força Aérea Real da Rodésia assumiu o controle, Thornhill era um aeródromo de grama e aviões a pistão. De acordo com o site dos veteranos, o governo construiu uma pista, uma pista de táxi e áreas de estacionamento de aeronaves, com uma nova torre de controle e radar, entre 1956 e 1957, para que o treinamento de jatos pudesse ser realizado ali. A Wikipédia data o início da construção das pistas de asfalto e das áreas de estacionamento de concreto em 1956 e o primeiro pouso na nova pista, realizado por um Vampire, em 11 de dezembro de 1957; o radar de aproximação em solo foi instalado em dezembro de 1958.

O treinamento acompanhou a mudança. A Unidade de Serviço Curto nº 9 realizou o primeiro curso da Escola Básica de Voo em Thornhill em 1956, antes de se mudar para New Sarum para treinamento avançado, e a Unidade de Serviço Curto nº 10, em 1957-1958, foi a primeira turma a concluir todo o seu treinamento lá. Ao final da Guerra da Rodésia, Thornhill abrigava quatro esquadrões: o nº 1 com 12 Hunter FGA.9, o nº 2 com Vampires, o nº 4 com Trojans, Reims-Cessna Lynxes e SF.260Ws, e o nº 6 com Provosts e SF.260Cs, de acordo com o artigo da Força Aérea da Rodésia na Wikipédia.

Dois anos após a independência, a Força Aérea do Zimbábue recebeu oito aviões BAE Hawk T.60 em julho de 1982. Na noite de 25 de julho, sabotadores atacaram as aeronaves em Thornhill. De acordo com o artigo da Wikipédia sobre a Força Aérea do Zimbábue, quatro Hawks, nove Hunters e um FTB-337G Lynx foram danificados: um Hawk foi considerado perda total, outro foi reparado no local e dois foram devolvidos à British Aerospace para serem reconstruídos. As fontes utilizadas para esta entrada não indicam quem realizou o ataque, e nenhuma atribuição é fornecida aqui.

O Paquistão interveio. A Wikipédia afirma que a Força Aérea do Paquistão treinou a maioria dos novos pilotos zimbabuanos, ajudou na reconstrução de Thornhill e cedeu o Marechal do Ar Azim Daudpota como Chefe do Estado-Maior da Força Aérea de 1983 a 1986. Em 1986, ano em que Josiah Tungamirai o sucedeu, a Força Aérea do Zimbábue recebeu os caças chineses F-7, as primeiras aeronaves supersônicas operadas pelo Zimbábue; hoje, o Esquadrão nº 5 opera esses aviões a partir de Thornhill.

Após as sanções ocidentais terem cortado o fornecimento de peças sobressalentes para o Hawk no início dos anos 2000, o Zimbábue comprou 12 jatos de treinamento Hongdu K-8 da China, entregues em 2006. O artigo da Wikipédia sobre Thornhill os coloca no Esquadrão nº 2, juntamente com os F-7 do Esquadrão nº 5 e os treinadores básicos SF.260 do Esquadrão nº 6, e cita a Jane's Defence Weekly sobre um centro de simulação em construção em setembro de 2006, com um custo aproximado de US$ 1.000.000.

Voar a partir de Thornhill tem um preço alto. Um K-8 caiu nas instalações residenciais da base em 5 de setembro de 2008, matando os dois pilotos (Wikipedia). O Military Africa lista perdas de SF.260 em outubro de 2018 na base, em novembro de 2020 perto de Somabhula, em fevereiro de 2023 perto do Colégio Mlezu e em 9 de setembro de 2025, logo após a decolagem. Somente em 2025, um aluno de K-8 morreu perto de Guinea Fowl em fevereiro e um piloto de F-7 na estrada Gweru-Mvuma em maio, de acordo com o NewZimbabwe. Em cada caso, a Força Aérea anunciou uma comissão de inquérito; as conclusões não foram publicadas nas fontes consultadas.

Em novembro de 2017, o governo publicou o Decreto nº 138, renomeando quartéis e bases em homenagem a heróis nacionais. Thornhill passou a se chamar Base Aérea Josiah Tungamirai, em homenagem ao ex-comissário da ZANLA que liderou a Força Aérea de 1986 a 1992; Fylde, perto de Chegutu, tornou-se a Base Aérea Jason Ziyapapa Moyo.