Der Koreakrieg von 1950 bot den USA und der Sowjetunion die Möglichkeit, die neue Flugzeug-Technologie auszuprobieren und im Vergleich antreten zu lassen. Die USA unterstützten Südkorea in einer offiziellen UNO-Mission, während die Sowjetunion den nordkoreanischen Truppen inoffiziell unter anderem Flugzeuge, Ausbilder und Piloten zur Verfügung stellten.
Propellermaschinen wurden während des Krieges immer stärker durch Jets abgelöst. Am 10. November 1950 kam es zu dem ersten Jet-gegen-Jet Kampf, bei dem eine F-80 Shooting Star eine MiG-15 abschoss .
Die sowjetischen MiG-15 waren den Flugzeugen der UN-Truppen überlegen. Zwar konnten die UN-Truppen mit der Einführung der F-86 die Situation verbessern, diese kam aber technisch weiterhin nicht an die MiG heran. So boten die USA, um die MiG-15 untersuchen zu können, jedem gegnerischen Piloten, der mit einer intakten Maschine auf einem UN-Stützpunkt landete, 100.000 Dollar und Asyl an. Erst nach Kriegsende floh ein nordkoreanischer Pilot in den Süden. Die MiG-15 ist heute noch im USAF Museum zu bewundern. Der Bereich, den die MiG-15 erreichen konnten, wurde von den Piloten der UNO „MiG Alley“ genannt. Behindert wurden die Abwehrmaßnahmen der UNO-Piloten durch politische Restriktionen. So durften die Basen der MiGs in China nicht angegriffen werden und das generelle Überfliegen der chinesischen Grenze war ebenfalls verboten. Aufgrund der MiGs war die USAF z.B. gezwungen, ihre B-29-Angriffe auf die Nacht zu verlegen. Erst mit der Einführung der F-86E war das Gleichgewicht bei den Jagdflugzeugen wiederhergestellt. Die Masse der Bodenangriffe wurde jedoch von Propellerflugzeugen geflogen, wie der North American F-51D „Mustang“, der Douglas B-26 „Invader“, der Fairey „Firefly“ FB.5, der Hawker Sea Fury FB.11, der Douglas AD-1 „Skyraider“ oder der Vought AU-1 „Corsair“. Düsenflugzeuge im Bodenagriff waren z.B. die F-84 „Thunderjet“, Gloster „Meteor“, Grumman F9F „Panther“ oder die McDonnell F2H „Banshee“.
Da die Sowjetunion sich nicht offiziell in den Konflikt einmischen wollte und durfte, waren die sowjetischen Piloten angehalten, sehr defensiv und hinter der Front zu fliegen. Durch diesen Umstand und eine größere Anzahl an Flugzeugen konnten die USA zum Ende des Krieges die Luftherrschaft erringen. Nach neuerer Forschung aus den USA lag die Abschußrate zuletzt bei 4,4:1 für die USA. Die amerikanische Verlustrechnung zählt jedoch nur die eigenen Verluste, die direkt über dem Kampfgebiet abgeschossen wurden. Flugzeuge, die über eigenem Gebiet niedergehen oder abgewrackt werden müssen, werden dagegen nicht als Abschüsse in die Statistik aufgenommen.
Um den Norden zu schwächen, unternahm die UN zahlreiche Flächenbombardements, wie sie später auch in Vietnam benutzt wurden. Im Koreakrieg wurde sogar mehr Napalm abgeworfen als im Vietnamkrieg, allein in der zweiten Hälfte von 1950 über 1 Millionen Gallonen (3.785.400 Liter). Dabei wurden auch gezielt Bewässerungsanlagen und Kraftwerke angegriffen; bei der Zerstörung zahlreicher Dämme kam es zu Überschwemmungen.
Als China Nordkorea massiv mit Truppen unterstützte, forderte der amerikanische Oberbefehlshaber Douglas MacArthur sogar, chinesische Städte mit Nuklearwaffen zu bombardieren, worauf er seines Postens enthoben wurde.
