Грузинские военно-воздушные силы изначально обладали необычным преимуществом. Авиастроительный завод № 31 в Тбилиси, ныне ТАБМ (Тбилисский авиастроительный завод), выпускал Су-25 с 1978 года; по данным англоязычной Википедии, в период с 1978 по 1989 год в Грузии было произведено 582 одноместных Су-25, а также 180 экспортных Су-25К, выпущенных с 1984 года. После распада Советского Союза у нового государства был завод, способный производить и ремонтировать штурмовики, но собственных самолетов и экипажей было мало.

К началу войны 2008 года авиация сосредоточилась в Марнеули. Вячеслав Целуйко в исследовании CAST «Танки августа» перечисляет базы ВВС: Марнеули, где базировалась эскадрилья штурмовиков Су-25 и эскадрилья учебно-тренировочных самолетов L-39, и Алексеевка в Тбилиси, где располагались эскадрилья Ми-8, эскадрилья UH-1H и смешанная эскадрилья вертолетов Ми-8, Ми-14 и Ми-24, а также базы ПВО и учебный центр с самолетами Ан-2. По данным CAST, насчитывалось 10 Су-25, пять из которых были модернизированы до стандарта Су-25КМ израильской компанией Elbit Systems, 2 двухместных Су-25УБ и 12 L-39С.

На авиабазе Марнеули также проходила подготовка молодых пилотов к службе в качестве боевых летчиков. По данным CAST, более 150 грузинских военнослужащих, включая не менее 30 пилотов, прошли обучение в Харьковском университете ВВС на Украине в 2007 и 2008 годах, после чего пилоты вернулись в Грузию для продолжения обучения на авиабазе Марнеули. Источники, с которыми удалось связаться, не сообщают, когда была построена авиабаза Марнеули и какие советские подразделения использовали её до 1992 года, а также не удалось установить дату её передачи Грузии.

Война началась в ночь с 7 на 8 августа 2008 года с артиллерийского обстрела Цхинвали со стороны Грузии. Миссия по установлению фактов, организованная ЕС и возглавляемая Хайди Тальявини, пришла к выводу, что этот обстрел положил начало крупномасштабному конфликту и не был оправдан с точки зрения международного права, что значительная часть военных действий России выходила далеко за рамки разумной обороны и что ни одна из сторон не несет общей ответственности. Официальная позиция Грузии заключается в том, что она действовала против нападений на грузинские деревни и вторжения российских войск; позиция России состоит в том, что она вмешалась для защиты своих миротворцев и граждан.

В англоязычной Википедии говорится, что российские ВВС начали наносить удары по целям в Южной Осетии и на территории самой Грузии после 10:00 8 августа. Среди них был Марнеули: “В Марнеули атаковали грузинскую военную взлетно-посадочную полосу, погибли три человека”. В статье Википедии о городе добавляется, что взлетно-посадочная полоса была разрушена. В тот же день Министерство внутренних дел Грузии сообщило, что Вазиани, недалеко от Тбилиси, был сбит двумя бомбами. В последующие дни российская авиация также атаковала Тбилисский авиастроительный завод недалеко от Тбилисского международного аэропорта, а российские войска вошли на базу в Сенаки.

Согласно статье в английской Википедии о Су-25, грузинские Су-25 осуществляли непосредственную авиационную поддержку в районе Цхинвали, однако не указано, с какого именно аэродрома. В проверенных источниках не сообщается об уничтожении каких-либо грузинских самолетов в Марнеули; сообщается о потерях грузинской авиации в виде вертолетов в Сенаки и легких транспортных самолетов, местонахождение которых не указано. Имена погибших в Марнеули не указаны ни в одном из доступных источников, и не установлено, были ли это военнослужащие или гражданские лица.

После войны военно-воздушные силы сократились. Английская Википедия утверждает, что они были упразднены как отдельное подразделение в 2010 году и объединены с сухопутными войсками, а официально восстановлены в 2016 году, но их самолеты оставались неиспользованными до 2020 года. Key.Aero, в сообщении от 22 марта 2021 года, сообщила, что самолеты хранились в Марнеули на юге Грузии.

9 июня 2020 года министр обороны Ираклий Гарибашвили заявил, что Грузия располагает ресурсами для ремонта, восстановления и даже производства новых Су-25, сообщило издание Polygon. 24 июля 2020 года был объявлен контракт с ТАМ, работающим совместно с Государственным военно-научно-техническим центром «Дельта», на капитальный ремонт и возвращение в строй Су-25, учебно-тренировочных самолетов L-39C, а также вертолетов Ми-24, Ми-8MTV и UH-1H. 16 октября 2020 года на ТАМ открылся новый ремонтный цех. 6 марта 2021 года первый отреставрированный самолет, двухместный Су-25УБ, совершил свой контрольный полет из Тбилиси.

Информация о том, сколько самолетов находится сегодня на базе Марнеули, по данным отдельных баз не публикуется. В английской Википедии указано около десяти Су-25 и восьми L-39C за весь период службы; ни одна из этих цифр не подтверждена Министерством обороны, и на этой странице не приводится количество самолетов на самой базе Марнеули.

Аэродром Марнеули не входит в число семи аэродромов Грузинской авиационной промышленной зоны, в которой перечислены только гражданские аэродромы. Его наличие указано в ENR 5.1, списке зон ограниченного доступа. Аэродром UGR42 MARNEULI 4 представляет собой зону радиусом 1,2 морских мили от земли до высоты 3500 футов, работающую круглосуточно “для нужд Министерства обороны”, где полеты разрешены только с разрешения центрального командного пункта. Вокруг него расположен аэродром UGR32 MARNEULI 1, зона радиусом 5 морских миль до эшелона FL140, который активируется по предварительному соглашению между Министерством обороны и службами управления воздушным движением.

Две гораздо более крупные зоны, UGR33 MARNEULI 2 и UGR34 MARNEULI 3, простираются от земли до эшелона FL250 и ограничены с юга государственными границами с Азербайджаном и Арменией. Их ввод в эксплуатацию осуществляется по соглашению с Министерством обороны, а не по установленному графику. Тбилисский международный аэропорт расположен примерно в 27 км к северо-северо-востоку от центра Марнеульской зоны.