地面装备方队受阅后，飞来的是9个空中梯队，包括领队机梯队、预警指挥机梯队、海上巡逻机梯队、轰炸机梯队、加受油机梯队、2个歼击机梯队、海军舰载机梯队、直升机梯队。
其中海军舰载机梯队是首次出现在国庆阅兵式上的空中梯队，由5架歼-15舰载机组成；两个歼击机梯队则分别由12架歼-10B战斗机和12架歼-10战斗机组成；最后的直升机梯队更是呼应了纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利70周年的主题，由70架直升机组成。
与2009年和2015年两次在天安门广场的阅兵式相比，国庆70周年阅兵式空中梯队的一大特点就是机型更丰富。
新世纪以来飞过天安门的空中梯队
例如，在首次出现的支援保障机梯队中，包括1架运-9通信对抗机、1架运-9心理战飞机、1架运-9医疗救护机、1架运-8远距离支援干扰机、1架运-8电子对抗侦察机和1架运-8电子侦察机，梯队中的6架飞机型号和用途都不尽相同；轰炸机梯队则由3架首次亮相的轰-6N远程战略轰炸机和6架轰-6K轰炸机组成；陆航突击梯队更是被细分为4个分队。（徐璐明）
