奉系军阀的东北空军，是张氏父子倾注心血、苦心营建的。1921年秋，张学良应邀赴日本参观，当他看到日本先进的技术、精良的装备、高超的训练后，痛下决心一定要建起自己的空军。于是，回到奉天后，他就对父亲张作霖说:“此行感想有二:一是气愤，二是发奋。日本当局有意炫耀日军威仪，蔑视我们中国人。不过，他们有些方面，如武器、军纪确实比我们要好，文化也比我们高些。我们东北军在这些方面要赶上去，而且要力争超过他们。”张作霖当然也早就认识到，要巩固东北非建立强大的空军不可。

　　其实，早在1920年7月，张作霖就在奉天东塔农业试验场旷地修建了飞机场，还设立了东三省航空处。里面有4架大威梅双翼三百六十马力旅客运输机，4架小威海单翼三百六十马力侦查教练机，当时，这8架飞机就是他们的整个家当，这还是直皖战争后，皖系战败，张作霖从段祺瑞那里缴获来的。

　　1923年9月，张学良任东三省航空处总办。他一上任，就把东北航空处整编为五个大队:飞虎队、飞鹏队、飞鹰队、飞豹队，张学良兼任“飞鹏”队队长，为了把这个航空处办得更好，张学良不仅从日本、俄国高薪聘请外国教官，他还把一批优秀的青年送到国外深造。

　　随后，张学良创办的奉天航空学校也有声有色地开展起来，而这些都不断充实东北航空的技术力量。1925年，经过严格的训练，第一批60多名航空学员从航空学校毕业。在毕业典礼上，张学良高兴地说:“学良固一学生也，故见学生则喜，见学生能毕业则尤喜。”

　　当时，东北航空处已拥有五十多架飞机，仅飞行员就近百人。此后，张学良又扩充了航空军，他不仅组建了水上飞机队，还先后从意大利、德国、英国、日本等国购进侦察机9架、水上飞机8架、轰炸机9架、战斗机5架、教练机8架，基本上搭起了东北空军的架子。

　　此时，奉系航空无论在技术、机械设备、具有专门技术的航空人员等等方面都颇具规模，而这在当时在中国也是绝无仅有的。

　　奉系军阀的东北空军在张学良的领导和努力下，终于有了回报。