宋美齡是個會暈機的人，但她完全了解中國若要整軍經武，第一步即必須擁有夠水準的空軍以保護領空。
1934年秋天蔣介石夫婦的西北與華北之行以及1936年的西安事變，都使蔣氏夫婦感到掌握制空力量的重要性。尤其是西安事變發生後，何應欽等人主張動用空軍轟炸西安，更使蔣氏夫婦深感空軍必須由「自己人」來領導，不能假手他人。據《宋家王朝》(內蒙古人民出版社2010年3月版)一書的作者，美國人斯特林·西格雷夫說：「西安事變期間，……蔣夫人對其丈夫說，她願意親自出馬，設法把空軍變成克敵制勝的有效武器，而非一種政治籌碼。蔣介石同意並讓她負責。」
主持「搖籃中」的國民黨空軍
美國女作家尤恩森認為，蔣介石願意由宋美齡出面主持「搖籃時期」的國民黨空軍，顯示「蔣介石的看法有一點是頗為明確的：即國民政府需要現代化中國的軍力，尤需戰鬥機。然而，購買飛機涉及大筆款項，蔣介石無法決定他那批貪污成性的幕僚中，究竟誰能負起這一重任。他知道自己的妻子可以信賴。因此，這位只受過音樂、文學和社會美德教育的宋美齡，便把許多時間花在有關航空理論、飛機設計和比較各種飛機零件優劣的技術刊物上。她和外商洽談，訂購了價值2000萬美元的產品。她從採購商搖身一變為中國空軍總司令，對婦女而言，這是史無前例的。」
尤恩森說：「宋美齡獨攬空軍大權，不容他人染指，並成為嚴格執行空軍紀律的人。她規定，凡在這支精英部隊中行竊者，將被處以極刑。直到必須撤離南京時，她還常在新聞稿上提到『我的空軍』。」
陳納德接受邀請當顧問
宋美齡出任航委會秘書長前，國民黨空軍由義大利提供飛機與訓練，然一無成就。宋美齡聘請了前美國陸軍航空隊飛行員霍布魯克當顧問。宋美齡問霍布魯克，什麼人可以在短時期內把中國空軍改造成像樣的軍種?霍布魯克馬上想到了一個老飛行員——陳納德。
1937年初春，陳納德收到了宋美齡的一封信，問他是否願意到中國當空軍顧問，月薪1000美元，此外還有額外津貼、專用司機、轎車和譯員，並有權駕駛中國空軍的任何飛機。因病而離開軍職的陳納德立刻答應，4月1日即由舊金山搭乘「加菲爾總統號」郵輪經日本赴華，護照上面寫的是到中國「考察農業」。從此，陳納德開始了自己的中國生涯，成為家喻戶曉的「飛虎將軍」。
1937年6月初，陳納德抵達上海。抗戰爆發後，國民黨空軍號稱有500架飛機，能起飛的還不到100架;日軍則有3000架，僅上海一地即有400架，且日軍在上海建有機場。儘管中國空軍遠居劣勢，但飛行員的素質和愛國心卻是一流的。1937年8月14日，日寇木更津空軍聯隊的18架轟炸機自台灣新竹基地起飛執行轟炸杭州任務，中國空軍第四大隊大隊長高志航率領27架戰鬥機升空攔截，擊落6架敵機。這是中國空軍的第一次空戰，非但無一受損，且創光輝戰果，宋美齡建議將8月14日定為「中國空軍節」。
1938年春，宋美齡因健康原因辭去航委會秘書長職務，由其兄宋子文接任，但她始終對空軍的人事、採購甚至訓練和作戰都掌握大權，亦因此被當時的國民黨稱為「中國空軍之母」。
