但這一想法變成現實的過程並不順利。陳雲首先通過蘇聯顧問向盛世才提出中共有意派人到他的航空隊學習。盛世才沒有明確表示拒絕，但卻稱“我們的航空隊規模很小，目前所附設的‘航空教育班’第三期飛行班和第二期機械班已招生錄取完畢，馬上就可以進隊（校）學習。”盛世才說，“要為中共培訓航空人才，須等兩年後的下期才行。”
盛世才的回應，事實上是婉言拒絕。陳雲又恐日久生變。遂向盛世才提出在已招收的班期裏，插進幾個名額，培訓一點教育人才亦可。盛世才則堅稱：航空教育班規模很小，教學人才和教學器材有限，一期之中不宜招生過多。
“新疆王”顯然有自己的小算盤，他想從蘇聯那邊拿到更多的裝備和好處。
秉著“先占陣地，逐漸深入”的想法，陳雲說：“插班不行，那就另起一班，先學理論，待飛行器材空閑時再上空中也行。”他的耐心以及決心，終使盛世才決定這期全部招收中共學員，將已招收錄取的第三期飛行班學員和第二期機械班學員全數辭退，延期到下期免試招收。不過，盛世才亦提了一些自己的條件。
聽完盛世才說的條件，陳雲認為所提條件不算多，也不苛刻，就將這些條件答應下來。協議達成後，中共隨即派了7名學校官員給盛世才支配，其餘條件後來也一一兌現。盛世才隨即也將已招收的二期機械班和三期飛行班學員全數辭退，全部招收中共黨員，並免試錄取。
“由於陳雲與盛世才反複談判後達成協議，由新疆國民黨軍隊的航空隊為八路軍培訓50名空地勤人員。這一具有曆史性協議的簽訂，組建起了我們自己的紅色航空隊。”陳雲紀念館館長徐建平在回憶當年這一過程時，仍為陳雲當時的遠見激動不已。
“你們將是第一批紅色飛行師”
1937年11月，陳雲按照中共中央的指示調回延安擔任中央組織部長。
回到延安的陳雲在中共中央政治局會議上對新疆情況作了全麵彙報，並且重點講到了新疆航空隊的籌建問題。毛澤東主席笑著讚揚說： “陳雲同誌為我黨辦了件大好事啊！我看這事得由你具體負責。人員麼，可以分別從迪化‘新兵營’、延安抗大和摩托學校物色嘛！”
陳雲隨後親自在延安挑選航空學員，並委托援華抗日的美國醫生馬海德負責體檢，經過篩選，最後確定下19人。針對當時學員有畏難情緒，陳雲曾風趣地說：“我在蘇聯時，問過蘇聯空軍的一位飛行師，文化水平低的人能不能學會開飛機？那位飛行師回答我‘隻要不是石頭，就可以學會開飛機。’”