El desarrollo más básico en el diseño de aviones entre las guerras fue el cambio de biplano a monoplano, facilitado por las nuevas tecnologías de construcción, principalmente el uso de estructuras monocasco de aluminio. Estos desarrollos mejoraron la racionalización y aumentaron las relaciones de carga útil a peso, que a su vez se beneficiaron de los avances en tecnologías de propulsión, como motores radiales eficientes, hélices de velocidad constante y tren de aterrizaje retráctil. Dentro de aproximadamente 15 años desde el final de la Primera Guerra Mundial, estas mejoras establecieron un nuevo estándar para el estado del arte, como se refleja en aviones como el avión Boeing 247 y muchos otros que siguieron, con velocidad, alcance, altitudes operativas, y capacidades mucho más grandes que las aeronaves utilizadas en la Primera Guerra Mundial
Los avances simultáneos en los sistemas de apoyo, como la instrumentación, las ayudas a la navegación y los enfoques sistémicos del arte y la ciencia de la aviación permitieron que las mejoras tecnológicas básicas se explotaran más, con el resultado de que en 1940 las líneas aéreas comenzaban a emplear aviones presurizados (por ejemplo, Boeing 307) y botes voladores que cruzan el océano (por ejemplo, Martin 130). Por supuesto, el principal beneficiario de estos desarrollos colectivos fueron las diversas armas aéreas militares que se enfrentaron en la Segunda Guerra Mundial. Irónicamente, la aviación civil había liderado en gran medida el pionero de muchos de los desarrollos técnicos, debido a la naturaleza de la competencia de las aerolíneas durante la Depresión, cuando los presupuestos militares generalmente estaban limitados. Pero a fines de la década de 1930, muchos aviones militares clásicos que aprovechaban al máximo las nuevas tecnologías ya estaban en alguna etapa de desarrollo y / o despliegue: Bf-109, Spitfire, B-17 y muchos otros. Estas máquinas pelearon las batallas aéreas más grandes de la historia.