從一·二八淞滬抗戰打響抵抗日本侵略的第一槍到長城抗戰，中國軍隊吃盡了日本空軍的苦頭；對紅軍作戰時，人員武器均占絕對優勢的國民黨軍隊在紅軍的遊擊戰術下疲於奔命屢屢遭受重大損失。內外交困的局麵，使國民黨當局與蔣介石對行動迅捷威力巨大的空軍產生極濃的興趣和迫切的期盼。1934年，改組航空署，成立“航空委員會”，主持空軍建設，並在洛陽籌建航校，從意大利等國購進大量戰機，聘任大量外籍教官和顧問。
到1936年，國民黨所處的內外環境都發生了改變，紅軍傷而不絕，轉戰西北重現生機；日本戰而不宣加緊對華北的侵略滲透，全國抗日情緒日漸高漲。為繼續“剿共安內”計，為準備“攘外抗日”計，蔣介石都覺得發展壯大空軍以增強部隊戰鬥力迫在眉睫。
宋美齡是個會暈機的人，但是多年的政治閱曆已使她認識到，中國若要整軍經武，必須擁有夠水準的空軍保護領空。當蔣介石正為由誰擔綱主持空軍建設大計問題發愁時，她對丈夫說，願意親自出馬，設法把空軍變成克敵製勝的有效武器，而不是僅僅威懾心理的政治籌碼。1936年4月，航空委員會改組，宋美齡出任秘書長，不久她所信賴的周至柔接替陳慶方擔任航空委員會主任。
蔣介石讓沒有航空專業教育背景的妻子擔任航空委員會的實際負責人，是出於對妻子能力才幹的信任，也同錯綜複雜的政治環境有關。
當時，組建一支統一的有效率的空軍困難重重。國府空軍創建於20世紀30年代初，飛機少，人才荒，實戰經驗缺乏。一直由意大利提供飛機和訓練，但是飛機性能，訓練水平一塌糊塗。全麵抗戰前幾月，美國顧問陳納德在考察了國民黨空軍現狀後，一針見血地指出：“意大利簡直是在竭盡全力危害中國。”要發展壯大，必須向美國等技術先進國家購買飛機，聘任教官和顧問。一個英文水平高，善於同外國人打交道的人來主持這些事是必要的。
購買飛機涉及大筆款項，蔣介石無法確定他那批貪汙成性的部下中，究竟誰能擔負這一重任。夫婦同體，信任妻子是人之常情。再說，當時負責采購軍需品的有孔祥熙、宋子文、何應欽等好幾撥人，他們經常暗中較勁。讓宋美齡來負責空軍軍需采購，各方都不至於撕破臉皮。
在1936年初，國內空軍力量還沒有統一。廣東、廣西的空軍實力已相對比較強大，但陳濟棠、李宗仁等打著抗日的旗幟同蔣介石爭奪領導地位，兩廣空軍並不聽航空委員會的指揮。讓具有親和力善於外交調停的宋美齡主持航空委員會的工作，也有力求航空統一的考慮。
總之，宋美齡的才華和當時的特殊政治環境，使她搖身一變就成了沒有軍銜的中國空軍總司令，對婦女而言，這是始無前例的。
1937年3月12口，宋美齡在上海英文大美晚報《中國之航空》副刊發表《航空與統一》一文，著重強調在中國發展航空事業的重要性，並為其在航空委員會所做的工作作了一個簡要的總結和展望，文中說：
一切促進中國統一的新發明，或許要推飛機的功績最為偉大。飛機消除距離的能力和促進邊省與各省間，或邊省與中央間的密切而消除其誤會猜疑，恰好成為正比例……中國不久以前，既沒有飛機場，又沒有飛機，如今於航空總站以外，凡是全國各城市，雖短距離間，也都築有臨時機場，必要時可隨處降落，以策飛行的安全，日後並將隨時增辟，原有的機場也將改良擴大……將來各大城市必定有精良的機場和航空交通的設備，到那時，中國在世界航空發達的諸國之間，也將獲得相當的地位了。
2．從美國購買飛機、聘請顧問
為了組建空軍，宋美齡投入了很大精力。宋美齡把許多時間花在研究有關航空理論，以及鑽研飛機設計和有關各種飛機部件優缺點的技術等方麵，為此，她閱讀了大量有關航空方麵的書籍和雜誌。
中國空軍原有的美製霍克式飛機已經陳舊不堪，新組裝的意大利菲亞特式飛機質量又極差，有的初次試飛就摔了下來，被飛行員稱之為“空中活棺材”。為了加緊擴充空軍，宋美齡籌集資金。同外商洽談，訂購了價值兩千萬美元的產品。
當時，因為壞的飛機極多，而中國的航空修理技術還很落後，除了飛機外，還迫切需要一批懂航空技術修理的管理人員。宋美齡在向外國購買飛機的同時，還聘請了外國顧問和教官，以及一批飛機機械師來中國幫助修理那些破舊的飛機。