Вскоре после захода солнца два МиГ-23 нанесли удар по авиабазе Хурдабайя. Американская разведка обнаружила на ВПП авиабазы воронки от бомб, но в целом результаты удара МиГов американцы оценили как низкие — пришлось вторично наносить удар по Хурдабайе в ночь с 19 на 20 марта, но уже крылатыми ракетами «Томагавк» и бомбардировщиками В-2А. По информации повстанцев летчик одного из МиГов, Мухаммед Мухтар Осман, вместо атаки аэродрома взял курс на Триполи и врезался в комплекс Баб-аль-Азимзза — резиденцию клана Каддафи. Летчик, скорее всего, принял решение самостоятельно, так как радиус действия МиГ-23 не позволяет долететь из Бенины до Триполи и вернуться назад. Осман выписал себе билет в один конец… Наблюдатели подтверждают сильный взрыв и пожар в Баб-аль-Азизза примерно в 20.00
16 марта. В комплексе погиб Хамис аль-Каддафи.
Вертолеты ВВС Свободной Ливии выполняли боевые вылеты 16 и 17 марта.
Активность ВВС свободной Ливии не осталась незамеченной. Вечером 17 марта авиабазу Бенина бомбили Су-22М-ЗК. В результате налета на авиабазе были уничтожены два Су-22М-ЗК. Один Су-22 ВВС Ливии повстанцам удалось сбить; летчик, представитель ВВС Алжира, благополучно катапультировался, но попал в плен. Вдогон Су-22М-ЗК на перехват взлетел МиГ-21 бис; истребитель разбился вскоре после взлета, летчик погиб. Причины падения МиГа называют различные, официальная версия «техническая неисправность», но, наиболее вероятно, самолет сбили «дружественным» огнем.
Последний боевой вылет до начала странами Запада авиационной кампании ВВС Свободной Ливии выполнили 19 марта — МиГ- 23МЛ был поднят на перехват наносивших удар по Бенгази истребителей-бомбардировщиков ВВС Ливии. Перехват завершился трагедией. Истребитель выполнял вираж над городом, когда неожиданно правее и выше МиГа сверкнула яркая вспышка взрыва. Истребитель потерял управления, летчик полковник Фахруддин Али Ашур катапультировался слишком поздно. Причина вспышки точно не установлена: или взрыв выпущенной по ошибке повстанцами ракеты ПЗРК, или взрыв ракеты воздух-воздух, выпущенной с другого МиГ- 23МЛ (пара 23-х в это время находилась над Бенгази), но принадлежавшего ВВС Ливии. Трагедию запечатлели операторы нескольких западных телекомпаний.
К концу марта ВВС Свободной Ливии располагали всего двумя пригодными к полетам истребителями: МиГ-23МЛ (6472) и МиГ-23УБ (8133).
Формально, любой поднявшийся в воздух ливийский ЛА автоматически подлежал уничтожению или принуждению к посадке. Между тем, ВВС Свободной Ливии время от время выполняли боевые вылеты. Так, 9 апреля огнем с земли (не авиацией НАТО, которой это полагалось сделать «по закону») был сбит Ми- 24 ВВС Свободной Ливии, атаковавший войска Каддафи под Агедабайей. В этот же день истребители НАТО перехватили и вынудили к посадке в Бенина МиГ-23МЛ (6472) повстанцев. Истребитель был вооружен двумя блоками НАР УБ- 32–57 и двумя УБ-16-57. В интервью телекомпании CBS летчик МиГа заявил, что он успел выпустить все ракеты, поразив несколько автомобилей с солдатами противника и один бензозаправщик. Интересно, что пилот заявил о санкционировании боевого вылета МиГа с командованием НАТО, но представители НАТО эту информацию опровергли. Приводились сведения о перехвате МиГа истребителями НАТО, которые сопровождали его до возвращения на аэродром Бенина (Бенгази). Вообще, информация о данном случае довольно противоречивая: на первых брифингах представители НАТО говорили о перехвате МиГа сразу после взлета, потом время перехвата «замяли». Истребители НАТО не могли оказаться в районе аэродрома немедленно после взлета МиГа — летчик ВВС Свободной Ливии вполне мог успеть выполнить боевую задачу до подхода «перехватчиков».
Сделанные 27 июня над Бенгази кадры обошли весь мир: два МиГ-21 бис и один МиГ- 21 УМ ВВС Свободной Ливии в полете, все самолеты несли на внешней подвеске блоки НАР.
Транспортный ВАе- 146 авиакомпании «Эйр Либия» (командир экипажа капитан ВВС Свободной Ливии Али Самуси, вторым пилотом был его сын) выполнил не менее 30 полетов. ВАе-146 доставлял грузы, главным образом оружие и боеприпасы, для повстанцев на импровизированные аэродромы в пустыне; иногда в качестве ВПП использовались участки автодорог.
Достоверно зафиксирована посадка и взлет ВАе-146 4 августа на участок автодороги в нагорье Нефус. Эти кадры транслировались и на российских телеканалах.
ВАе-146 также выполнял полеты на Мальту с представителями руководства восстания на борту.
19 июля был открыт для полетов международный аэропорт Мисурата. В доставке гуманитарных грузов принял участие Ан-26 (5A-DOG) ВВС Свободной Ливии.