Первым командующим ВВС Украины был назначен генерал-лейтенант Валерий Васильев. Под его руководством начался процесс реорганизации и сокращения военной авиации до пределов оборонной достаточности. К концу 1993 г. она уменьшилась на сотню воинских частей и 50 тыс. личного состава. Воздушных армий было оставлено только две (5-я и 14-я), переформирован ряд объединений и соединений, образованы авиационные группы дальней и военно-транспортной авиации. В Крыму создали Государственный авиационный научно-испытательный центр – ГАНИЦ, включавший и знаменитый комплекс «Нитка», на котором до сих пор отрабатывают навыки посадки на палубу авианесущих кораблей пилоты из России. В состав ВВС передали также армейскую авиацию Сухопутных войск.
В 1993-1996 гг с вооружения были сняты все устаревшие типы самолетов – такие, как МиГ-21, МиГ-25, МиГ-27, Як-28, Су-17, Ту-16 и Ту-22. Парк фронтовой авиации составили современные бомбардировщики Су-24 и Су-24М, истребители Су-27 и МиГ-29, штурмовики Су-25, разведчики Су-24МР. В Дальней авиации сохранилась лишь одна дивизия ракетоносцев Ту-22М3.
В оборонную доктрину государства «не вписались» новейшие стратегические бомбардировщики Ту-160 и Ту-95МС. Без ядерных боеголовок к крылатым ракетам Х-55СМ, которые ввиду безъядерного статуса Украины в 1992-1995 гг были переданы России, они стали просто чрезвычайно дорогими «военными игрушками». Ущерб, наносимый Х-55СМ с фугасной боевой частью, сравним со стоимостью самой ракеты, а обычные авиабомбы вообще не предусматривались в номенклатуре вооружения этих гигантов. Для тренировочного полета стратегического бомбардировщика требуется минимум 50-60 т топлива, а общие затраты на содержание двух полков превышали бы военный бюджет государства. Поэтому управление авиационной группы Дальней авиации было ликвидировано, подразделения переданы в состав 13-й тяжелой бомбардировочной авиационной дивизии, а самолеты поставлены на консервацию. Тогда же начались переговоры о передаче стратегических авиационных комплексов Ту-160 и Ту-95МС ВВС России.
В 1994 г. командующим ВВС Украины назначается генерал-полковник Владимир Антонец. Под его руководством было завершено формирование ВВС и начат процесс их реорганизации: воздушные армии были переформированы в авиационные корпуса. Им, как и прежде, подчинялись авиационные дивизии, состоящие из авиаполков, баз и подразделений связи и обеспечения.
В рамках реформы военного образования изменилась и система подготовки кадров для военной авиации. 17 ВА была расформирована. Летный состав для ВВС стали готовить в Харьковском институте летчиков, созданном на базе трех авиационных училищ, а инженерно-технический – в Киевском институте
ВВС. 33-й Центр боевой подготовки морской авиации в Николаеве был в 1994 г. передан ВВС и преобразован в Центр боевой подготовки ВВС Украины.
Авиационную группу военно-транспортной авиации переформировали в 7-ю военно-транспортную авиадивизию. Ее парк пополнил полк заправщиков Ил-78 (бывший 409 апсз в количестве 20 машин), переоборудованных в обычный грузовой вариант.
Из состава Войск ПВО Военно-Воздушные Силы приняли части истребительной авиации, из Военно-Морских Сил – полк истребителей МиГ-29 и полк штурмовиков Су-25. Одновременно подразделения армейской авиации, оснащенные вертолетами Ми-24, были переданы обратно в состав Сухопутных войск. Общая численность ВВС за пять лет, с 1994 по 1999 гг., сократилась до 60 тыс. человек.
В начале августа 1996 г. на авиационном полигоне Киево-Александровский (в Николаевской области) были проведены первые в истории ВВС Украины крупные летно-тактические учения с участием всех родов авиации. На них отрабатывались удары обычным и высокоточным оружием, штурмовки, воздушные бои и поисково-спасательные операции.
Самолеты с желто-голубыми кругами на крыле и «трезубцами» (стилизованным изображением пикирующего сокола) на киле впервые представили Вооруженные Силы Украины за рубежом в 1992 г. В турне по Канаде и США отправилась группа летчиков на истребителях МиГ-29. Их показательный пилотаж на авиашоу в различных городах стал для местных жителей своеобразным открытием молодого украинского государства.