Το 1923, παραμονες της υπογραφής της Συνθήκης της Λοζάνης, η Ναυτική Αεροπορία είχε μετασταθμεύσει στη Θεσσαλονίκη και αργότερα, στην Αλεξανδρούπολη προκειμένου να συμμετάσχει στην σχεδιαζόμενη επιχείρηση για την κατάληψη της Ανατολικής Θράκης.
Ο Μεσοπόλεμος ευρίσκει την Ναυτική Αεροπορία αποδυναμωμένη από άποψη υλικού και προσωπικού (διέθετε μόνο τα αεροδρόμια στο Τατόι και στο Παλαιό Φάληρο). Οι εγκαταστάσεις ήταν χαμηλού επιπέδου, τα αεροσκάφη ήταν παλαιά και ακατάλληλα λόγω της εντατικής χρήσης τους που είχε προηγηθεί τα τελευταία χρόνια. Από την άλλη, οι αξιωματικοί της Ναυτικής Αεροπορίας ήταν είτε αποσπασμένοι από το υπόλοιπο Ναυτικό είτε ιδιώτες που είχαν εκπαιδευτεί στον Μούδρο ή στην Αίγυπτο. Μπροστά σε αυτήν την κατάσταση, τα στελέχη της Ναυτικής Αεροπορίας κινήθηκαν αμέσως για την ανανέωση του προσωπικού, καθώς και την προμήθεια νέου υλικού.
Το πρώτο, επετεύχθη με την απόσπαση από το υπόλοιπο Ναυτικό ικανού αριθμού αξιωματικών, οι οποίοι εστάλησαν για εκπαίδευση σε αεροπορικές σχολές στην Μ. Βρετανία και στην Γαλλία. Επιπροσθέτως, οργανώθηκαν εκπαιδευτικές αποστολές για τις βρετανικές σχολές της Αιγύπτου, από όπου αποφοίτησαν αρκετοί ιδιώτες, οι οποίοι κατετάγησαν στην Ναυτική Αεροπορία ως αξιωματικοί. Τέλος, από το 1924 λειτούργησαν διάφορες σχολές, όπως η Σχολή Αεροπορίας στο Παλαιό Φάληρο, για την παραγωγή υπαξιωματικών και η Σχολή Ναυτικής Αεροπορίας στο Τατόι.
Όσο αφορά στο υλικό, έγιναν παραγγελίες αεροσκαφών από τη Μ. Βρετανία, ενώ Βρετανοί εκπαιδευτές χρησιμοποιήθηκαν ως σύμβουλοι κι έτσι, η Ναυτική Αεροπορία από τότε θα ακολουθήσει τα βρετανικά πρότυπα οργάνωσης και εκπαίδευσης. Ακόμη, το Υπουργείο Ναυτικών είχε το όραμα ίδρυσης Κρατικού Εργοστασίου Αεροπλάνων. Με αυτό το σχέδιο, το Υπουργείο σχεδίαζε να καλύψει τη μεγάλη ανάγκη για αεροσκάφη που είχε προκύψει με τη Μικρασιατική Εκστρατεία. Η πρώτη μάλιστα πρόταση για ίδρυση κρατικού εργοστασίου αεροπλάνων ανάγεται στο 1917 όταν το Υπουργείο είχε κάνει εισήγηση στην Κυβέρνηση, την οποία η τελευταία είχε αποδεχθεί. Η σχετική μελέτη είχε ανατεθεί στον Βρετανό μηχανικό της Βρετανικής Αεροπορικής Αποστολής στην Ελλάδα, αντιπλοίαρχο John Weston και είχε επιλεγεί ως τοποθεσία τμήμα του άλλοτε Ζωολογικού Κήπου του Παλαιού Φαλήρου. Οι διαδικασίες ακολουθήθηκαν με ταχύ ρυθμό, με αποτέλεσμα το 1920 να έχουν καταφθάσει τα πρώτα μηχανήματα, ενώ είχαν αρχίσει και οι εργασίες για την κατασκευή κτηρίων. Όμως, η αρνητική έκβαση της Μικρασιατικής Εκστρατείας, ανέκοψε τον ρυθμό της κατασκευής του εργοστασίου.
Εντούτοις, το 1923 ξανάρχισαν οι εργασίες υπό την επίβλεψη και πάλι του Weston, ενώ το 1924 αναχώρησε για τη Μ. Βρετανία αποστολή αποτελούμενη από τον ανθυποπλοίαρχο Παπαγεωργίου και τους σημαιοφόρους Φίλιππα, Λίνο και Φαλκονάκη. Σκοπός της ήταν να επιλεγεί ο πιο κατάλληλος τύπος αεροσκάφους για την κατασκευή του στην Ελλάδα. Το 1925, ολοκληρώθηκε η εγκατάσταση των μηχανημάτων και τον ίδιο χρόνο, υπεγράφη σύμβαση μεταξύ του Ελληνικού Δημοσίου και της βρετανικής εταιρείας Blackburn Aeroplane & Motor Co., με την οποία παρεχωρείτο στην εν λόγω εταιρεία το δικαίωμα κατασκευής και επισκευής αεροσκαφών της Ναυτικής Αεροπορίας για πέντε χρόνια, ενώ παράλληλα, αναλάμβανε και την υποχρέωση εκπαίδευσης Ελλήνων τεχνικών. Για την επίβλεψη των όρων της συμφωνίας επιβλήθηκε στην εταιρεία κρατικός έλεγχος. Με αυτόν τον τρόπο, μέσα στα πρώτα μόλις χρόνια λειτουργίας του εργοστασίου, καταρτίστηκε ένας σημαντικός αριθμός Ελλήνων τεχνικών -πάνω από χίλιοι- διάφορων ειδικοτήτων, οι οποίοι ήταν σε θέση να καλύψουν ένα μεγάλο μέρος των κρατικών αναγκών.
Το 1926, κατάσκευάστηκαν τα πρώτα υδροπλάνα – τορπιλοπλάνα τύπου Velos κι άρχισε αμέσως, ο εφοδιασμός της Ναυτικής Αεροπορίας. Μετά το 1929, ακολούθησε σύμβαση με την εταιρεία για ενάμιση ακόμη χρόνο. Παράλληλα, παρελήφθησαν εκπαιδευτικά αεροσκάφη Avro και Bristol, καθώς και τα μαχητικά τύπου Atlas, με τα οποία συμπληρώθηκε ο εξοπλισμός της Ναυτικής Αεροπορίας.
Το 1926, ιδρύθηκε η Α.Δ.Ν.Α. (Ἀνωτέρα Διοίκησις Ναυτικής Ἀεροπορίας), υπαγόμενη στο Υπουργείο Ναυτικών, η οποία είχε υπό τον έλεγχό της όλες τις ναυτικές αεροπορικές δυνάμεις, δηλαδή: όλες τις υπηρεσίες αεροσκαφών, όλους τους αεροσταθμούς και τα αεροδρόμια, τη Σχολή Ναυτικής Αεροπορίας και την Επιτροπή Επιθεώρησης του Εργοστασίου Αεροπλάνων.
Αυτήν την περίοδο, συνέβησαν και κάποια ατυχήματα. Συγκεκριμένα, στις 7 Σεπτεμβρίου 1923, κατά τη διάρκεια εκπαιδευτικής πτήσης με υδροπλάνο στην Αεροπορική Βάση του Φαλήρου, πνίγηκαν οι αεροπόροι του Ναυτικού ανθυποπλοίαρχος Δημοτάκης, σημαιοφόρος Αγαθοκλής και υποκελευστής Παπαγεωργίου όταν το υδροπλάνο τους, ύστερα από μηχανική βλάβη, κατέπεσε στη θάλασσα, ενώ, στις 8 Μαρτίου 1928, αεροπορικό ατύχημα με εκπαιδευτικό αεροσκάφος τύπου Avro κόστισε τη ζωή στους υποκελευστή Μπουρτζουκίδη και κελευστή Ξεφλούδα, χειριστή και μηχανικό του αεροσκάφους αντίστοιχα.
Η γέννηση της ελληνικής Πολεμικής Αεροπορίας.
Το 1928, ο πρωθυπουργός Ε. Βενιζέλος αποφάσισε την ενοποίηση των δύο Αεροποριών, της Ναυτικής και της Στρατιωτικής υπό ενιαία και ξέχωρη διοίκηση. Ακολουθούσε με αυτόν τον τρόπο τις διαφαινόμενες εξελίξεις στην Δυτική Ευρώπη. Η πρώτη προσπάθεια να συσταθεί Υπουργείο Αεροπορίας σε ευρωπαϊκό κράτος έγινε από την Γερμανία το 1916, ενώ έναν χρόνο αργότερα ιδρύθηκε αυτόνομο υπουργείο στη Μ. Βρετανία.
Ο Βενιζέλος λοιπόν, ανέθεσε τη σχετική μελέτη για την οργάνωση του Υπουργείου Αεροπορίας στον αεροπόρο Αλέξανδρο Ζάννα. Ο τελευταίος επισκέφθηκε πολλές ευρωπαϊκές χώρες και τελικά, στις 5 Δεκεμβρίου 1929, η Κυβέρνηση κατέθεσε στη Βουλή νομοσχέδιο για την ίδρυση Υπουργείου Αεροπορίας. Στις 19 Δεκεμβρίου 1929, ψηφίστηκε ο Νόμος 4451 Περὶ συστάσεως Ὑπουργείου Ἀεροπορίας. Με αυτόν τον νόμο, συγχωνεύτηκαν η Ναυτική και η Στρατιωτική Αεροπορία σε μία διοίκηση, σε ένα Υπουργείο.
Πρώτος υπουργός της Αεροπορίας ήταν ο Ελ. Βενιζέλος και υφυπουργός, ο Αλ. Ζάννας. Στη νεοσύστατη Αεροπορία, συνέχιζαν να υπάρχουν δύο διαφορετικές διοικήσεις, η Διοίκηση της Ναυτικής Αεροπορίας που έδρευε στη βάση του Π. Φαλήρου και η Διοίκηση της Στρατιωτικής Αεροπορίας, η έδρα της οποίας ήταν στη Θεσσαλονίκη, γιατί οι περισσότερες αεροπορικές δυνάμεις του Στρατού ήταν στη Μακεδονία. Στο Υπουργείο λειτούργησε και Μόνιμον Συμβούλιον Ἀέρος: πρόεδρος του Συμβουλίου ήταν ο υπουργός της Αεροπορίας και μέλη του οι διευθυντές των δύο αεροπορικών διοικήσεων (Ναυτικής και Στρατιωτικής), ο διευθυντής του Γραφείου Υπουργού και ο εκάστοτε αρμόδιος διευθυντής ή τμηματάρχης. Στην πρώτη αυτή οργάνωση της Αεροπορίας, συμμετέχουν αποφασιστικά πολλά στελέχη του Ναυτικού. Συγκεκριμένα: πλοίαρχος Πέτρος Βούλγαρης ως διευθυντής Πολεμικής Αεροπορίας, αντιπλοίαρχος Αλέξανδρος Λεβίδης ως διευθυντής πολιτικής αεροπορίας, ο υποπλοίαρχος Ανδρέας Κυριακίδης ως διευθυντής Μετεωρολογικού και ο πλωτάρχης Μιχαήλ Ζαρόκωστας ως διευθυντής Ναυτικής Αεροπορίας.
Σημαντικός σταθμός οργάνωσης της Πολεμικής Αεροπορίας σε αυτά τα πρώιμα στάδια είναι ο νόμος 5121 της 10ης Ιουλίου 1931 Περὶ Ὀργανισμοῦ της Πολεμικῆς Ἀεροπορίας (Α. Φ. 204 της 15ης Ιουλίου), ο οποίος ήταν το πρώτο ολοκληρωμένο θεσμικό πλαίσιο λειτουργίας της. Αυτός ο νόμος οργάνωνε τις αεροπορικές δυνάμεις σε Σμηναρχίες ενεργές και εφεδρικές και Αεροπορικές Βάσεις. Οι ενεργές ήταν αυτές που χρησιμοποιούσαν το υπάρχον υλικό, ενώ οι εφεδρικές θα συγκροτούνταν στο μέλλον μετά την προμήθεια του αναγκαίου υλικού. Κάθε Σμηναρχία και Αεροπορική Βάση περιελάμβανε αριθμό Μοιρών και αυτές με τη σειρά τους, αποτελούνταν από αριθμό Σμηνών. Η αεροπορική βάση Π. Φαλήρου, η Εφεδρική Σμηναρχία στο Τατόι και το Εργοστάσιο Αεροπλάνων Π. Φαλήρου υπήχθησαν οργανικά στην Διοίκηση Αεροπορίας Π. Φαλήρου. Με τον ίδιο νόμο εξαλείφθηκε κάθε διάκριση των στελεχών προερχόμενων από τη Στρατιωτική και Ναυτική Αεροπορία. Τα στελέχη πλέον θα ανήκαν σε ένα ενιαίο σώμα με κοινή ιεραρχία, επετηρίδα και στολή. Μετά το 1931, καθιερώθηκαν οι ονομασίες των βαθμών μετά από συσκέψεις μεταξύ του Ελ. Βενιζέλου, του Αλ. Ζάννα και του φιλολόγου Μανώλη Τριανταφυλλίδη.
Τέλος, στις 20 Αυγούστου 1934, με τον Νόμο 6248/1934, η Γενική Διεύθυνσις Ἀεροπορίας μετονομάστηκε σε Γενικό Επιτελείο Αεροπορίας (Γ.Ε.Α.), ανεξάρτητη υπηρεσία υπαγόμενη στον υπουργό Αεροπορίας. Προϊστάμενος στην υπηρεσία αυτή προβλεπόταν να τοποθετείται ανώτερος αξιωματικός του Στρατού, του Ναυτικού ή Αεροπορίας με τους αντίστοιχους βαθμούς συνταγματάρχης, πλοίαρχος και σμήναρχος. Θα έφερε τον τίτλο του αρχηγού του Γενικού Επιτελείου Αεροπορίας. Το Γ.Ε.Α. είχε ως αρμοδιότητα την οργάνωση της Αεροπορίας, την πολεμική προετοιμασία, την εκπαίδευση, την προμήθεια υλικού, την καθιέρωση ενιαίου δόγματος, τη γενική κατεύθυνση σε περίπτωση πολέμου και την προπαρασκευή σε περίοδο ειρήνης για όλα τα πιθανά σενάρια πολέμου. Ο αρχηγός Γ.Ε.Α. μετείχε ως μέλος στο Ανώτατο Συμβούλιο της Αεροπορίας. Πρώτος Α/ Γ.Ε.Α. τοποθετήθηκε ο πλοίαρχος Κ. Οικονόμου, τον οποίο ακολούθησε το 1935 ο συνταγματάρχης Π. Γαζής, ο οποίος παρέμεινε στη θέση αυτή μέχρι τον Δεκέμβριο του 1940. Στις 16 Νοεμβρίου 1935, με έκδοση αναγκαστικού νόμου, η Πολεμική Αεροπορία μετονομάστηκε σε Ελληνική Βασιλική Αεροπορία (Ε.Β.Α.).
Δυστυχώς παρά το οργανωτικό έργο του Ζάννα, η προσπάθεια δεν συνεχίστηκε με τους ίδιους ρυθμούς και η Πολεμική Αεροπορία δεν ευρέθη επαρκώς εξοπλισμένη στο Β΄ Παγκόσμιο Πόλεμο, όπως είχε ήδη γίνει αντιληπτό από το 1935.
