2月聂荣臻副总理指示：“要抓紧空气动力中心和高空模拟试车台的建设，如再迟迟不动，将来势必造成大的被动。”7月，国防科委转发了这一指示，并组织成立高空模拟试车台技术小组，进行高空试车台技术论证。
1965年1月12日，三机部决定成立以高空模拟试车台为重点的航空喷气发动机研究所。同年4月，航空研究院召集吴仲华等专家开会，对高空试车台建设方案进行审查，确定了气源方案和试验范围。
3月2日三机部先后向沈阳航空发动机厂、西安航空发动机厂下达生产中国第一颗原子弹爆炸装置零部件的任务，包括加工最困难的原子弹球体等。两厂于1964年6月完成全部任务。
3月13日国务院特种武器定型委员会公布各种特种武器（导弹）定型委员会名单。空空导弹定型委员会由13人组成。空军副司令员曹里怀任主任委员，三机部副部长刘鼎、航空研究院副院长徐立行等4人任副主任委员，洛阳航空兵器研究所所长朱辉等8人任委员。
3月17日三机部在北京召开新部成立后的第一次财务会计工作专业会议，提出当前财会工作的三大任务：第一、扭亏增盈，争取消灭亏损户和亏损产品；第二、可比产品成本降低10%；第三、流动资金占用压缩30%。并研究了完成任务的措施和方法。会议对动员企业扭转航空工业成本高、利润低、占用资金多的局面起到了积极作用。
3月20日中共中央组织部任命肖友明为三机部政治部主任。
3月洛阳航空兵器研究所开始将霹雳2号空空导弹改型设计为高空低速导弹，定名为霹雳2A。第一批产品于1965年6—7月改装成功。该弹经地面及空中挂飞试验，工作均正常。至1965年底相继改装8枚霹雳2A空空导弹，提供部队作战值班试用。
3月三机部正式批准西安飞机厂报送的《轰6甲型飞机重新试制总方案》，轰6甲试制工作随即全面展开。西安飞机厂副总工程师陆颂善成功地运用从英国引进的光学望远镜、长杆千分尺装配型架的新技术，解决了保证型架安装精度的技术难题。1966年10月，完成第一架静力试验用飞机。1968年12月，顺利完成B、A情况悬空破坏静力试验。
4月5日为解决干扰问题，洛阳航空兵器研究所和科学院电子所等单位开始共同研制645雷达。该雷达是一种3厘米波段的单脉冲雷达，1966年上半年完成装配，进入试验和大飞机试飞。此后，该所与电子所和780厂合作研制出正式样机，并改装在米格-17Ф飞机上。1972年，该雷达设计定型，由780厂生产装备空军，定名为雷射-2号单脉冲体制机载雷达。
4月6日中越双方在河内举行中国向越南赠送1架直5直升机的交接仪式。
4月10日成都飞机厂启动歼5甲歼击机改装为歼教5歼击教练机的任务。歼5甲型飞机主任设计师屠基达提出此设想，以满足空军对歼击教练机的需要。
设计主要改变了歼5甲飞机的座舱，装1台涡喷5丁型发动机，最大状态推力26．5千牛，空机重4089千克，机内载油量1400千克，正常起飞重量5400千克，5000米高空最大平飞速度1086千米/小时，实用升限14040米，最大航程963千米。
1965年1月28日，正式批准歼教5飞机总体设计方案和试制方案。1966年4月28日，顺利通过静力试验。5月8日，试飞成功。12月28日，航空军工产品定型委员会正式批准歼教5飞机定型投产。
4月11日株洲航空发动机厂试制的霹雳1号空空导弹，经国务院特种武器定型委员会批准定型，投入小批生产。这是中国制造的第一种空空导弹。
霹雳1号空空导弹装在歼6乙歼击机上，采用雷达波束被动制导，用以攻击轰炸机以及中空、中速的歼击机。该弹从1958年底开始仿制，中间一度停止试制，1962年10月恢复，1963年试成。1969年停产，共生产1050发。霹雳1号导弹曾获国家工业新产品一等奖。
4月24日航定委在兰州航空自动驾驶仪厂隆重举行KJ-2B型自动驾驶仪生产定型大会，航定委同意定型并转入成批生产。
KJ-2型及KJ-2B型自动驾驶仪是该厂按苏联技术资料仿制的，分别用于轰5和轰6飞机。后为西安航空仪表自动器研究设计所研制的KJ-3（621自动驾驶仪）所取代。
4月27日航定委在宝鸡航空仪表厂隆重举行歼6飞机用LTC-2陀螺磁罗盘生产定型大会，三机部部长孙志远、副部长刘鼎、空军副司令员曹里怀出席。
4月30日沈阳飞机厂用苏制散件装配的第一架两倍声速歼7飞机在辽宁鞍山机场首飞成功。到1964年9月，装配了10架歼7飞机，全部交付部队使用。沈阳飞机厂于1964年3月，按照《歼7飞机试制总方案》，全面铺开国产歼7的试制工作。
4月罗瑞卿总参谋长视察成都航空发动机厂。25日，该厂贯彻罗瑞卿指示，制定全面试制涡喷6发动机零组件的措施。
5月5日中共中央政治局委员、书记处书记、北京市市委第一书记彭真等一行，视察哈尔滨飞机厂、哈尔滨航空发动机厂。彭真详细询问活塞8发动机的情况，给予很高的评价。
5月中旬中共中央在北京召开工作会议，讨论国家计委提出的第三个五年计划的初步设想。毛泽东主席从存在新世界战争的严重危险的估计出发，提出把全国划分为“一线”、“二线”、“三线”的战略布局和建设“大三线”的方针。从8月起，航空工业着手调整“一线”、“二线”，筹划“三线”建设，“一线”部分工厂向“三线”搬迁。
5月15—19日航空研究院在沈阳召开米格-21Ф、伊尔-28飞机改进改型方案会议，唐延杰院长主持。会议听取了叶正大和徐舜寿关于这两型飞机改进改型的报告，提出在米格-21飞机的基础上，自行设计一种性能更好的歼击机，并要求1964年底拿出这两种飞机的改进方案和改型的初步方案。
会后，飞机改进工作组成立，开始方案论证工作。7月6日，航空研究院正式下达了《米格-21Ф改进改型方案研究任务的命令》。8月，沈阳飞机设计研究所开始酝酿中国第一种高空高速歼击机歼8方案。
5月22日三机部发出《关于郑州航校改建为技工学校和张家口工业管理学校迁往郑州的通知》，张家口工业管理学校于暑假搬迁郑州，改名郑州工业管理学校。12月4日，郑州工业管理学校和郑州航空技术学校合并，校名为郑州航空工业学校。张家口工业管理学校原为财政部张家口财经学校，1955年划归二机部，1958年下放河北省，1962年又由三机部收回。
5月25日国务院批准原沈阳航空发动机修理厂的设计任务书，同意该厂改建为液体燃料火箭发动机厂。
5月25日三机部发出关于组织试行企业计时奖励工资和计件工资的4个暂行条例（草案）的通知。
5月北京航空工艺研究所研制成功的电成形制造黄铜波纹管，获国家新产品二等奖暨国家发明二等奖。
6月19日国防工办召开座谈会，讨论“三线”建设问题。一致认为：对原规划要作调整，压缩“一线”、“二线”项目和规模，进行通盘规划，把新建项目安排到“三线”去。
6月25日邓小平总书记和李富春、薄一波副总理视察沈阳火箭发动机厂、沈阳航空发动机厂和沈阳飞机厂。在沈阳火箭发动机厂观看了3型导弹发动机的主要部件实物并听取汇报后，邓小平满意地说：“好！”李富春说：“这是我们导弹的基础。”
在沈阳航空发动机厂观看米格-21Ф飞机的发动机样机时，邓小平说：“要改造出我们自己的，将来总要搞自己的才好。”
在沈阳飞机厂观看地空导弹、歼6及歼7的制造情况之后，邓小平一再指示要自力更生。他说：“飞机一切材料‘一定要自己搞’，希望1967年把米格-21搞出来。”
6月27日国家科委对科学院金属所、冶金部钢铁研究院、抚顺高温合金所和北京航空材料研究所的高温合金研究工作做出分工。北京航空材料研究所着重研究材料的综合使用性能和现用材料的性能改进工作，以及新材料在零件制造中的关键热加工工艺问题。但在后来的实践中，证明材料应用研究并不能与材料基础研究彻底分离，北京航空材料研究所仍承担着部分关键航空材料的研究。
6月30日—7月11日孙志远部长先后主持召开13次部务会议，研究讨论1965年基建计划。孙部长指出，1965年基建计划应自始至终围绕航空工业建设的总目标（即在7年内实现基本“小而全”）和长远发展规划，贯彻李富春副总理关于少花钱多办事，提高效率的指示，并结合执行专业化、小而专、工厂布局放在“三线”等方针政策，重新确定计划安排。
6月贺龙副总理、刘伯承副主席分别视察哈尔滨航空发动机厂。
7月3日三机部转发《中共中央、国务院批转国家档案局关于进一步加强技术档案工作的报告》，向各企业提出：建立和健全必要的规章制度；对技术档案工作进行一次全面、深入的检查；加强基础业务建设，更好地发挥技术档案的作用。7月16日，三机部正式成立航空技术资料档案馆。
7月4日朱德委员长、董必武副主席视察沈阳航空发动机厂和沈阳飞机厂，听取有关红旗1号导弹和东风2号导弹发动机试制、生产情况的汇报，并参观总装车间。8月，朱德、董必武视察哈尔滨飞机厂和哈尔滨航空发动机厂，观看直5直升机飞行表演。
7月5日西安飞机设计研究所完成水上飞机总体测绘，此项工作正式开始于3月下旬。
7月6日罗瑞卿总参谋长批准刘亚楼、吴法宪、曹里怀、孙志远支持南昌飞机厂研制强5飞机的报告，强5飞机研制工作重新得到正式确认。
7月6日航空研究院下达《米格-21爱弗飞机改进改型方案研究任务的命令》。中国自行研制的高空高速歼击机歼8方案随即开始酝酿。
7月14日中央委员会总书记邓小平、中央书记处书记李富春视察哈尔滨飞机厂。
7月24日三机部批准测绘设计达特-7涡轮螺旋桨发动机（装用于“子爵”号飞机）初步方案，测绘设计组以株洲航空发动机厂为主，哈尔滨航空发动机厂、沈阳航空发动机厂参加。测绘设计工作于1965年10月完成。这是中国航空工业测绘设计的第一种航空涡轮螺旋桨发动机。
7月27日罗瑞卿总参谋长视察哈尔滨飞机厂和哈尔滨航空发动机厂。
8月4日总参谋部发出《关于飞机命名的规定》，统一国产飞机的命名。按用途分别称为歼×，轰×，强×，运×。规定新的飞机命名，自1964年11月1日起实行。据此，56式飞机改称为歼5，59式飞机改称为歼6，62式飞机改称为歼7等。
8月12日—9月3日国防工办召开国防工业会议，讨论社会主义教育、“五反”、“四清”，调整“一线”，集中力量建设“三线”，抓紧建设地方军工厂等问题。国防工办赵尔陆副主任指出：“‘三线’建设项目，坚决离开城市进山沟，必须实行分散布点，绝不能再联成一片。”罗瑞卿总参谋长强调：“调整‘一线’，支援后方建设，要立即行动起来，不能再按兵不动，要贯彻执行小型化、专业化的方针。在最近几年还是应着重抓航空工业，选择空军装备作为突破口。”
8月30日孙志远部长主持召开部党组会议，传达罗瑞卿总参谋长关于“同意明年歼6的生产计划定为200架，但一定要保证优质”的指示。
9月11日国防工办赵尔陆副主任带领国防工业各部组成的10个选厂组，出发到“大三线”踏勘选厂和划分各部在“三线”地区的建设区域。
9月12日朝鲜民主主义人民共和国首相、朝鲜劳动党中央主席***，由国务院副总理、中共中央总书记邓小平陪同参观沈阳飞机厂、沈阳航空发动机厂。沈阳飞机厂总工程师高方启向***赠送了歼6飞机模型。9月19日，***参观哈尔滨飞机厂。
9月22日孙志远部长在部规划小组会上，对航空工业调整“一线”、建设“三线”问题，讲了5个问题：
1．航空工业布局问题。“一线”要支援“三线”，要挂起钩来。怎么改变布局？一要就地分散，二要往“三线”搬。要下大决心，在“三线”形成5套主机厂。
2．地区配套问题。先解决全国配套，凡“独生子”，能力不够的先在“三线”搞；其次，组织“三线”地区配套。
3．步骤问题。（1）今明两年，重点以生产为主，一定要完成今明两年的计划，保证质量。建设上，先解决配套，先搞缺门短线。（2）明年新建的“独生子”项目，要放在“三线”。（3）先把“一线”长线的东西搬到“三线”去。
4．技术政策问题。（1）基本建设，一定要分散、靠山、隐蔽。如阶梯式的、瓜蔓式的。（2）专业化，不能再搞综合性大厂。（3）基建、设计要采用新技术、新工艺，增加试验、测试检验能力。
5．组织措施问题。要定人、定班子、定关系；各厂派人选第二厂址；“三线”工厂与“一线”工厂挂上钩；查清库存设备，运到“三线”，动手生产。
9月25日三机部决定在部机关抽调1/3的干部，组织“四清”工作队分赴工厂、农村参加社会主义教育运动。