中国空军的早期夜间战斗机
中国的图4轰炸机
中国于七十年代尝试研制的携带机载雷达的空中预警机“空警一号”
中国大陆早期的空中预警机设想来源于与国民党空军的拦截作战。从1951年3月开始，中国大陆多次遭到美国和台湾国民党军队策划的夜间飞机入侵。在1954年以前的两年中，入侵大陆的活动几乎畅行无阻。当时中国大陆的防空系统处于创建初期，存在很多防空空白地区，没有能力完全阻挡国民党的夜间飞行袭扰。即使是昼间拦截国民党飞机的入侵，对于缺乏装备的大陆空军来说，也是一件非常艰难的事情。
地面雷达引导下的拦截
拦截是国土防空作战的主要样式，而拦截的成功主要取决于预警和指挥。在没有预警机的时代，雷达是提供预警和指挥信息的最重要的唯一的装备。建国初期的共和国只有很少的雷达，而且破旧不堪。在1950年接收第一批苏联援助的П-3H和П-3А米波中程雷达前，大陆空军的地面雷达一直使用美国制式的208和406雷达。这些米波雷达的警戒引导距离大约为150公里，误差约2公里。在1957年以前的数次作战中，由于米波雷达误差大，虽然能将战斗机引导到目标附近，但是在复杂天气或夜间，战斗机飞行员依旧无法利用肉眼发现目标。1956年以前的人民空军装备的是昼间型的米格-15和米格-17Ф战斗机，主要依靠在雷达引导下，用肉眼进行搜索和作战。这种拦截方式对飞行员和指挥员的素质要求很高，在人民空军成立初期，这样的人员非常少，1956年以前，能夜间飞行的战斗机飞行员都非常稀少。这种状况使得台湾国民党飞机的入侵频频得手，1955年中，人民空军出动246架次拦截窜扰的台湾飞机，仅有20次飞行员发现了目标，其中个别人开了炮，但是无任何战果。艰苦而极需要耐心的作战使得人民空军不断努力加强雷达和电子装备，改变不利的处境。
1956年，大陆开始从苏联引进三坐标的П-20雷达并装备部队。П-20雷达是有两个天线和有PRV-11测高雷达的远程预警雷达系统。一个天线为S波段，另一个天线为L波段，当遭遇干扰时，能够切换波段，其探测高空目标距离达300公里以上，覆盖面积比П-3雷达大得多。П-20本身只提供目标的方位和距离，而目标的高度则由PRV-11雷达测出，通过模拟计算系统显示在一个P型显示器上。这种雷达另一个非常有用的性能是能够另外接外置P型显示器，这个显示器能够被安放在距雷达站40公里范围内的地方，这使得位于机场指挥室的战斗机指挥员，能够不必通过电话而直接看到空中的情况，极大地提高了反应速度。由于这种雷达克服了米波雷达误差大的缺点，在引导战斗机接近目标时，往往能精确地引导到飞行员的目视距离内。与П-20雷达同时装备人民空军的还有装有雷达的米格-17ПФ战斗机。在1956年到1957年间，人民空军依靠引进的23部П-20和大量的П-3雷达，在沿台湾正面构成了漫长且有很大纵身的雷达警戒网。不久，П-20雷达就显示了良好的作战效果。
1956年6月22日夜间，在拦截台湾B-17侦察机的作战中，部署在衢州的空5军П-20雷达首次成功地引导一架昼间型的米格-17Ф战斗机进入了目视距离，并两次进入三次开炮齐射，将其击落在江西岭底乡溪后村的山谷中。由于台湾侦察机安装的设备需要在比较好的能见度天候下使用，因此这些飞机的入侵一般选取在晴朗的月夜进行，这也有利于人民空军的拦截。在6月22日夜间的作战中，由于П-20能精确测定B-17的航向、高度和位置，使米格-17ф飞行员在9公里外就发现了月光下的B-17轮廓。随后的8月22日夜间作战中，虽然是下弦月，但上海虹桥机场附近的П-20同样将一架昼间型的米格-17Ф战斗机引导到了离目标800米处，击落了这架美军的P4M-1Q电子侦察机，这在以往利用П-3雷达是不可能做到的。在同年的11月11月10日夜，杭州的П-20雷达再次引导昼间型的米格-17Ф战斗机击落了一架国民党的C-46运输机。
