就在新中国的航空工业欣欣向荣之际，1960年7月，前苏联政府单方面撕毁了合同，撤回了专家。再加上“大跃进”所造成的恶果和三年自然灾害的降临，新兴的航空工业面临着前所未有的困难，其中最为困难的是航空材料和器材的缺乏，这对我国薄弱的基础工业来说又是一个严峻的考验。
然而，这一切都难不倒刚刚挺直腰板的中国人，在国家的大力关注和扶持之下，人们以极大的热情投入到航空工业的建设上，同时成立了中国自己的航空研究院，开始培养科研队伍。从此，我国的航空工业走上了一条艰苦奋斗，自力更生的道路。
早在1958年，我国就曾在大量积累仿制苏联飞机的经验基础之上，自行设计了一架喷气式飞机——歼教1，并试飞成功。虽然由于空军飞行训练体制的变动，这种飞机最后没能继续研制和投入生产，然而却开了新中国自行设计飞机的先河。另外还有一架由中国自行设计成功并投入大量生产的飞机，它就是最初由沈阳飞机厂设计，后转入南昌飞机厂继续设计的初教。该飞机于1960年12月完成鉴定飞行，1961年投入成批生产，一共生产了近1800架。这两种飞机的成功说明我国已经开始了由仿制向自行设计的转变。
而自行设计飞机最成功的例子则是超音速强击机强5和高空高速歼击机歼8。承担强5研制工作的是南昌飞机厂，于1958年8月开始设计，总设计师是陆孝彭。强5是根据空军对强击机的实战要求，立足于当时国内的工业水平进行方案论证的，对于一些一时研制不出来的高性能专用机载设备和原材料，就采用暂时替换的方法绕过障碍，因此很快第一架强5飞机于1965年6月升空试飞，并于1966年底开始成批生产。强5是中国自行设计成功的、生命力很强的优良机种，并且后来向国外出口。承担歼8飞机设计任务的是沈阳飞机设计研究所，设计工作开始于1961年，总设计师先后由黄志千、顾诵芬担任。在摸透了歼7飞机的基础之上，设计人员进行了大量的调查和各种试验，经过充分的方案论证，终于在1966年设计出了歼高空高速歼击机。1967年，第一架歼升空试飞。
然而60年代末至70年代，正当世界各国竞相投入大量的人力、物力和财力发展航空工业，研制新的高性能军用和民用飞机时，刚刚走上自力更生道路的中国航空工业再一次遭受到严重破坏，文革中各种新型号的飞机长期延误，浪费了大量的人力、物力，而时间上的损失更是无法弥补，中国与发达国家航空工业间的差距越来越大了。直到1978年十一届三中全会以后，中国的航空工业才从困境中走了出来，但由于文化大革命期间我国的航空教育濒临解体的地步，人才培养中断，造成航空人才青黄不接，后继乏人，极大地影响了后来的发展。
改革开放以后，中国的航空工业除了进行强5、歼7、歼8等飞机的改型外，还努力研制新一代性能更先进的飞机，其代表就是歼8Ⅱ歼击机。歼8Ⅱ是为满足八十年代后期和九十年代初期空军作战的要求而自行研制的新机种，于1981年开始由沈阳飞机设计研究所进行方案论证，总设计师为顾诵芬。1984年6月12日，第一架歼8Ⅱ飞机升空试飞，不久便投入生产。此外，中国的下一代主力战斗机歼10也处于最后研制阶段。这一系列的成果说明，中国已经有能力自己设计高性能的战斗机，我们与发达国家的差距将会越来越小。
在努力发展军用航空的同时，我国航空工业也开始顺应世界潮流，开始转向民用。航空工业本身就是一个军民结合的产业，在战时以发展军用飞机为主，在平时就应该以发展民品为主。第二次世界大战以后，发达国家的航空工业迅速完成了从战时到平时的转变，而中国从改革开放以后，也加快了军转民的步伐，不但研制出了运7-100、运12、运 8、直9等民用飞机，而且民品的生产也大大增加。但我国在民用航空方面与发达国家的差距比在军用航空方面大得多，还需要相当长的一段时间才能赶上。改革开放不但使中国吸收了国外的一些先进技术，而且也使中国的航空工业走向世界：如今我们生产的各种军用飞机如歼和强和民品已经可以出口到国外，为国家出口创汇了。
