La Ley de 12 de julio de 1940, por la que se organizaba el Ministerio del Aire, creó y adscribió el Archivo General a la Secretaría General del Ministerio. En 11 de enero de 1946, el General Subsecretario del Ministerio del Aire ordenó a la Dirección General de Aeropuertos el acondicionamiento de un local para la instalación del Archivo en el edificio del nuevo Ministerio en Moncloa. No obstante, hasta 1952 el Archivo permaneció en el Palacio del Marqués de Perales, en la calle Magdalena nº 12, junto al Archivo de Aviación Civil.
Sin embargo, la creciente necesidad de espacio por parte de la Dirección General de Aviación Civil motivó su traslado. A partir de 1952, el Archivo de la antigua Aviación Civil permaneció en la calle Magdalena, en tanto que el resto de la documentación fue trasladado al nuevo Ministerio del Aire, donde ocupó provisionalmente dos salas en los sótanos del edificio. En abril de 1953 los fondos pasaron a las nuevas instalaciones en la 5ª planta.
Por Orden de 16 de mayo de 1953 se reorganizó el Archivo General del Ministerio del Aire, pasando éste a regirse por el Reglamento Provisional para el Régimen y Servicio de los Archivos Militares (Real Orden Circular de 1º de septiembre de 1898).
A pesar de su nuevo emplazamiento siguió arrastrando graves problemas estructurales y ya desde 1960 se encontraba colapsado. En los años posteriores, la suerte del Archivo estuvo condicionada por la adquisición de un inmueble para la instalación del nuevo Archivo General e Histórico del Aire.
Creado éste por Decreto 2396/1972, de 18 de agosto, y ubicado en el castillo de Villaviciosa de Odón, comenzó a recibir las primeras transferencias procedentes del Archivo del Ministerio a partir de 1973.
El Ministerio del Aire fue definitivamente suprimido por Real Decreto 1558/77, de 4 de julio y al poco el Archivo pasó a denominarse Archivo General del Ejército del Aire, bajo dependencia de la Unidad del Cuartel General.
Por último, la Orden Ministerial 2328/78, de 31 de julio de desarrollo de la estructura orgánica y funciones de la Agrupación del Cuartel General del Ejército del Aire, encuadró al Archivo General dentro de dicha Agrupación, adscripción que mantiene en la actualidad. La norma que hoy día regula las funciones, relaciones y dependencia orgánica del Archivo General del Cuartel General del Ejército del Aire es la Instrucción Particular 10-07, de 23 de marzo de 2012.