(สมัยนั้นเรียกว่าโรงเรียนฝึกการช่างอากาศ เปลี่ยนชื่อเป็นโรงเรียนช่างทหารอากาศ โรงเรียนช่างอากาศ และโรงเรียนเหล่าทหารช่างอากาศ ตามลำดับ)  รับสมัครผู้เข้าเป็นนักเรียนช่างอากาศ มีพื้นความรู้ชั้นมัธยม ๘ ใช้หลักสูตรการศึกษา ๒ ปี โดยโรงเรียนช่างอากาศ ตั้งอยู่ที่ตึกกองบัญชาการ กรมช่างอากาศ สำหรับนักเรียนช่างอากาศ รุ่นที่ ๑ และรุ่นที่ ๒ ต่อมารุ่นที่ ๓ ได้ย้ายไปเรียนที่โรงเรียนสร้างใหม่ที่ข้างโรง ๑๑ โดยมีผู้อำนวยการโรงเรียนคนแรกคือ น.ท.หลวงอธึกเทวเดช

และมีแม่กองโรงเรียนคนแรกคือ  ร.อ.ขุนเรือง วิศวกรรม จนกระทั่ง พ.ศ. ๒๔๘๓ จึงเปลี่ยนคุณสมบัติผู้สมัครเข้าเป็นนักเรียนช่างอากาศที่มีพื้นความรู้ชั้นมัธยม ๖ ใช้หลักสูตรการศึกษา ๓ ปี และได้มีการปรับปรุงหลักสูตร และชื่อเรียกโรงเรียนช่างอากาศรุ่นต่อๆ มา ตามสถานการณ์ของการพัฒนากิจการการบินของกองทัพอากาศ ตามลำดับ
         ในปี พ.ศ. ๒๔๘๓ ได้มีการส่งนักเรียนที่สำเร็จการศึกษาจากโรงเรียนช่างอากาศ ๓ นายคือ จ.ท.สุนทร สุคันทรักษ์ (พล.อ.ท. สุนทร สุนทรากูล) จ.ต.เฉลิม จิตตินันทน์ (พล.อ.ท. เฉลิม จิตตินันทน์) และ จ.ต.วิเชียร วายวานนท์   (พล.อ.ต. วิเชียร วายวานนท์) ไปศึกษาวิชาช่างต่อที่ประเทศสหรัฐอเมริกาเพื่อกลับมาปรับปรุงการช่างอากาศของกองทัพอากาศให้ทันสมัยยิ่งขึ้น นับว่าช่วงแรกของโรงเรียนช่างอากาศได้ผลิตช่างอากาศชั้นประทวนมา ๑๑ รุ่นจนกระทั่งได้โอนนักเรียนไปเรียนที่โรงเรียนจ่าอากาศ ยศ.ทอ. ดอนเมือง

         ต่อมาในปี พ.ศ. ๒๕๐๑ กองทัพอากาศได้รับการช่วยเหลือทางทหารจากรัฐบาลสหรัฐอเมริกาเป็นจำนวนมากโรงเรียนช่างอากาศได้รับมอบหมายให้ดำเนินการอบรมเจ้าหน้าที่ที่จะปฎิบัติงานกับเครื่องบิน F-84G จึงได้เปิดหน่วยอบรมเรียกว่าหน่วยฝึกเครื่องบิน F-84G จนกระทั่งปี พ.ศ. ๒๕๐๕ จึงได้ยุติหน่วยฝึกนี้ลง อย่างไรก็ตามการผลิตช่างที่ได้มาจากโรงเรียนจ่าอากาศฯนั้นไม่เพียงพอกับความต้องการ กรมช่างอากาศจึงได้รับสมัครพลเรือนเข้าฝึกอบรมช่างสาขาต่างๆเรียกว่าช่างฝึกหัดช่างอากาศ ดำเนินการอบรมตามหลักสูตร ๖ เดือน มีทฤษฎีเกี่ยวกับการช่างทุกสาขาและการฝึกงาน วิชาที่ทำการอบรมได้แก่ ช่างเครื่องบิน ช่างเครื่องยนต์ ช่างไฟฟ้าและเครื่องวัดประกอบการบิน การอบรมนี้เปิดเป็นครั้งแรกเมื่อวันที่ ๑๗ มิถุนายน พ.ศ. ๒๕๐๖ ที่โรงเรียนช่างอากาศนับว่าได้ผลเป็นที่พอใจ เพราะเป็นการประหยัดงบประมาณกองทัพอากาศแล้วยังสามารถออกปฏิบัติงานในด้านช่างอากาศได้ทันที หลังจากนั้นโรงเรียนช่างอากาศก็ได้ทำหน้าที่ให้การฝึกอบรมต่อเจ้าหน้าที่ช่างอากาศในวิชาด้านช่างอากาศในเครื่องบินเฉพาะแบบที่รัฐบาลสหรัฐอเมริกาได้ให้ความช่วยเหลือต่อกองทัพอากาศอีกหลายแบบ ตลอดจนเคยให้ความช่วยเหลือประเทศเพื่อนบ้านในด้านการฝึกอบรมช่างอากาศในช่วงสงครามเวียดนามอีกด้วย
         จนกระทั่งปี พ.ศ. ๒๕๐๖ กองทัพอากาศได้จัดให้แต่ละหน่วยขึ้นตรงกองทัพอากาศมีโรงเรียนเหล่าตามสายวิทยาการขึ้น จึงได้มีการเปลี่ยนจากโรงเรียนช่างอากาศ เป็นโรงเรียนเหล่าทหารช่างอากาศ ขึ้นตรงต่อกองวิทยาการ กรมช่างอากาศ มีหน้าที่อำนวยการ กำหนดความต้องการ และพัฒนาหลักสูตรจัดการด้านการเรียนการสอนของสายวิทยาการช่างอากาศ จัดทำมาตรฐานการฝึกงาน ความชำนาญงาน และกระบวนวิชาการพัฒนาทางอาชีพ วิเคราะห์ วิจัย ค้นคว้าเกี่ยวกับอากาศยาน ควบคุมการปฏิบัติงานของผู้ทำการในอากาศ และประเมินผลการปฏิบัติงานซ่อมบำรุงอากาศยานตลอดจนวิเคราะห์สถิติผลการประเมินและควบคุมการฝึกปฏิบัติ การสอบเลื่อนระดับทุกระดับของเหล่าทหารช่างอากาศ