Более глубокая модернизация вертолета планируется в рамках следующего этапа. Ми-24 будет оборудован авионикой и тепловизорами французской фирмы Sagem, а также управляемым вооружением украинских производителей. «Изюминкой» проекта станет замена устаревших советских противотанковых управляемых ракет «Штурм-В» на ПТРК «Барьер» с лазерным наведением, разработанный киевским ГосККБ «Луч». Модернизированный Ми-24 сможет действовать как днем в сложных метеоусловиях, так и ночью.
Предприятия украинского оборонно-промышленного комплекса также выполняют модернизацию зенитных ракетных комплексов С-300 и «Бук-М1».
Подготовкой летных и технических кадров для ВС занимается Харьковский университет Воздушных Сил. Будущие летчики проходят первичную летную подготовку на самолетах Як-52, принадлежащих гражданскому Обществу содействия обороны Украины, и наземных тренажерах ТЛ-39. Затем садятся в кабины реактивных учебно-тренировочных самолетов L-39 «Альбатрос» в 203-й учебной авиабригаде в Чугуеве (под Харьковом). Завершающий курс для получения квалификации «Летчик 3-го класса» проходят также в Чугуеве, но уже на специализированных машинах: пилоты и штурманы транспортной авиации – на Ан-26, вертолетчики – на Ми-8. Штурмовики и истребители проходят повышенный курс на вооруженных L-39, на которых выполняют боевые стрельбы.
Подготовка пилотов на конкретные боевые самолеты (МиГ-29, Су-27, Су-25, Су-24) осуществляется уже в строевых частях – вначале на тренажерах, затем на соответствующих двухместных машинах (МиГ-29УБ, Су-27УБ и др.). Для этого каждая авиабригада имеет по два-три учебно-боевых самолета. В 2009 г. были закуплены тренажеры МиГ-29 нового поколения КТС-21М, поступившие в авиабригады, вооруженные этими истребителями, и тренажер вертолета Ми-8МТВ. Они созданы на украинских предприятиях на базе современных компьютерных технологий и позволяют отрабатывать широкий круг задач.
Инженеров для авиации и ПВО также готовят военные кафедры четырех гражданских вузов, включая Национальный авиационный университет в Киеве. Подготовка на базе гражданских вузов проводится по схеме «четыре года студент – год курсант в специальном центре», что позволяет заметно снизить расходы.
Офицеров оперативно-стратегического и оперативно-тактического уровней готовят на авиационном факультете Национальной академии обороны Украины (Киев).
Обучение и боевая подготовка летчиков остается самой сложной проблемой современных украинских Воздушных сил. Основной причиной является недостаточное финансирование. Поэтому в 2008 и 2009 гг. не смогли подготовить ни одного военного летчика 3-го класса. Лишь в 2010-м ВС и армия получили 26 молодых авиаторов: 9 летчиков, три штурмана и 14 пилотов вертолетов.
Постоянный недостаток финансовых средств сказывается и на уровне квалификации экипажей строевых частей. Опытные летчики уходят, не успев подготовить достойную смену. Так, если в 1995 г. 70% летного состава ВС Украины имело 1-й и 2-й классы, то сейчас их доля не превышает 30%.
В частях в последние годы стабилизировалась разница в налете между пилотами частей быстрого реагирования и Основных сил обороны. Так, средний налет в 2011 г. в ОСБР составил 19 часов в год (при плане в 29 часов), в ОСО – 12 часов. Для ОСБР это примерно в 1,5 раза больше, чем в 2009 г. (12 часов). 2010 г. в целом командование ВС считает «прорывным»: если в 2009 году ВС практически не проводили боевых стрельб (выполнен 1,3% от плана), бомбометаний (3%), то в 2010-м основные показатели боевой подготовки резко «подпрыгнули». Согласно «Белой книге – 2010», за год было проведено 138 практических стрельб по наземным целям, 23 пуска управляемых ракет по воздушным целям и 57 бомбометаний. В 2011 г. это соотношение несколько изменилось – состоялось 32 реальных пуска боевых ракет по воздушным целям, но только 44 – по наземным (и 40 практических бомбометаний). Это было связано с временным изменением приоритетов – в июле самолеты ВС должны были обеспечивать безопасность проведения чемпионата мира по футболу «ЕВРО-2012», и задачи ПВО (перехват возможных нарушителей, усиленное патрулирование воздушного пространства и периметра границ) вышли на первый план.