1969年，空军提出研制一种短距起降、机动性好、中低空性能突出、使用维护简便的超声速轻型歼击机。同年7月该厂设计所副所长陆孝彭等提出初步设计方案。1970年展开试制。经过两年改进和试飞，该机基本达到设计指标，初步显露了轻、灵、短、快的独特风格：轻，正常起飞重量只有4．5吨，几何尺寸和最大截面积也是同类飞机中最小的；短，起飞着陆滑跑距离都在500米以內，是国内飞机中最短的；灵，飞机的爬升、盘旋性能，操纵性，跟随性，均优于歼6飞机；快，能大批量生产和维修便捷，被认为适合于打空中人民战争。1979的3月，因空军装备体系调整，歼12停止研制，前后生产了6架飞机。
本年度“文化大革命”期间推行高指标最突出的一年，带来“一年突击、三年返修”的质量恶果。
至1970年底，部属企业128个，事业单位47个，职工人数375864人。全年基建投资33249万元；工业总产值240948万元，其中民品产值6042万元；交付飞机815架，发动机4088台，导弹429枚；实现利润13509万元；销售收入164880万元；科研试制费8174万元。3所航空高等院校毕业生4313人。
1971年
1月5日航空研究院制定《“四五”期间航空科研规划表》，提出：“四五”期间，三机部有关厂所和航空研究院各厂所共研制飞机23种，发动机8种，导弹8种，机载雷达6种。
1月25日国务院、中央军委转发1970年12月31日空军党委、航空工业领导小组《关于研制远程轰炸机的报告》。报告提出研制一种高空、高亚声速的远程轰炸机轰7，作为我国第一代重型轰炸机。随后西安飞机设计研究所进行方案设计。由于发动机不落实等原因，1972年8月22日，该机停止研制。
1月26日中央军委国防工业领导小组向中共中央、国务院、中央军委报送《关于国防工业管理体制的报告》。报告提出：国防工业由军队牵头管理，并实行使用、生产、科研（教学）三结合的方针。
2月6日国家向航空研究院下达关于发射远程运载火箭配套舰载直升机和机载惯性导航系统的研制任务。1973年11月5日，决定舰载直升机采用法国“超黄蜂”直升机进行改装，改装设计工作由航空研究院负责。1979年初，江西直升机设计研究所发出装机件生产图样，11月，江西直升机厂完成加工、试验。12月，在航测机上装机调试。
3月10日—4月7日空军司令部、三机部、航空研究院在北京联合召开航空发动机序列规划会议。会议确定了重点发展的发动机型号，制定了涡轮喷气、涡轮风扇、短距及垂直起降、涡轮螺旋桨、涡轮轴、活塞式等6类发动机的序列发展规划。
3月29日西安航空发动机厂和沈阳航空发动机厂开始试制民用斯贝发动机。后因军用斯贝发动机的引进而中止。
6月10日西安飞机设计研究所改装设计的中国第一架空中预警飞机空警1号，在陕西武功机场首飞成功。该机1969年6月26日立项，经过18个月的紧张工作，完成了设计与改装工作。1979年该项目下马。
6月25日航空自动控制研究所研制的CK-621靶机自动飞行控制系统（安装在“长空”1号靶机03号上），在空军某训练基地试飞成功，顺利完成自动起飞、自动飞行和自动回收等科目。
6月30日中国自行设计、建造的第一座4米×3米大型低速风洞，在哈尔滨空气动力研究所建成并完成静调试。该风洞是当时国内最大的闭口回流式低速风洞。
6月由北京航空学院设计、株洲航空发动机厂试制的涡喷11发动机第一台原型机开始台架试车。该发动机是无侦5高空无人驾驶照相侦察机配套动力装置。1980年批准设计定型。
6月完成对外援助3个友好国家的生产任务：援助朝鲜50架歼6飞机，援助罗马尼亚4架轰5飞机，援助越南20部860炮瞄雷达。
7月28日襄樊航空救生设备研究所成功进行歼6飞机弹射跳伞救生装备的综合定型试验。这是中国第一次采用土火箭在长度仅为6千米的普通铁路上完成的高速弹射试验。
7月三机部基建局组织研制的洁净室成套设备试制成功，并通过国家鉴定。该设备填补了中国恒温净化技术领域的一项空白。
9月13日林彪等乘飞机出逃，摔死在蒙古温都尔汗（即“九一三”事件）。航空工业领导小组随即停止工作。
9月21日中央军委批准将航空工业贵州、黔北、汉中、湘西4个系统的名称更改为“基地”。
10月23日三机部向中央军委副主席叶剑英并国务院总理周恩来上报《关于当前积压在厂飞机质量情况的报告》。报告称：目前积压在厂的飞机共946架，其中没有问题和虽有问题但已排除即可试飞交付部队使用的664架，占积压总数的71%；飞机有质量问题需排故后交付的共282架，占积压总数的29%。
10月航空工业中止研制垂直起降飞机。1969年10月30日，周洪波在沈阳召集会议，要求大搞垂直起降飞机。因技术关键不能突破，“九一三”事件后，垂直起降飞机的研制工作随之中止。
11月2日三机部军管会向各有关省、市国防工办、厂所院校发出《关于厂校挂钩，开门办学的意见》，指出：厂校挂钩是从根本上改变各院校“三脱离”（使用、生产、科研三者相互脱离）状态的一场大革命；同时提出《航空工业校厂（所）挂钩草案》。1972年3月8日，该草案颁发试行。
12月10—26日航空研究院召开航空电子设备座谈会。会议研究分析了国内外航空电子技术发展趋势和存在的问题，拟定出航空电子技术“四五”规划设想。
12月11日周恩来总理就歼6飞机质量问题给军委副主席叶剑英、解放军总政治部主任李德生写信。信中说：“……沈阳厂所有歼6产品必须严格执行试飞和全检制度，合格后方许出厂。”12月15日，周总理再次批示：“歼6飞机40架原说是为援外装配的。一经检查，便有7架不能交付，占全数17．5%。只此一端，就可以看出我们飞机生产质量下降到什么程度，还不够我们提起警惕么！”
12月13日三机部将综合技术研究所、航空科学技术情报所和在京区部分技术资料档案馆合并成立航空工业综合技术研究所。
12月15日1架巴基斯坦航空公司的波音707-320C客机，在中国新疆境内失事。巴方同意将残骸送给中国。军委副主席叶剑英指示：“弄清关键部位，并测绘下来。”三机部决定由熊焰负责，组织运10工程设计组、西安飞机厂和西安飞机设计研究所技术人员赴新疆考察，对飞机残骸进行测绘和分析研究。1972年4月考查工作结束，基本摸清了该机总体布局、气动特性、关键部位的外形、构造设计特点和一些具体布局、尺寸以及各系统的原理和具体走向等。7月写出《波音707初步分析》。这为运10飞机的设计提供了参考。
12月18日空军航空兵驾驶国产歼6飞机首次进驻西藏贡嘎机场。
12月19—27日周恩来总理委托叶剑英副主席召开航空产品质量问题座谈会。李先念副总理等中央领导和军委办公会议成员，以及三机部机关和工厂等单位负责人参加座谈会。
周恩来总理在会上说：“飞机事故这么多，我心里不安，很难过，我要负责。援外工作出了毛病，我怎么向党交代！现在不是哪一个地方的问题，也不是一个部的问题。要批判林彪反党集团，批判无政府主义。”周总理指出：“质量是个路线问题，备战的关键在空军，空军的关键在飞机，飞机的关键在发动机，发动机是心脏，是关键的关键。三机部的‘心脏’不好，问题不解决，何以打仗？何以援外？”“航空工业就是有心脏病，要好好治治这个心脏病。”“要安全第一、质量第一，要把常规武器搞好，要精益求精。”
叶剑英说：“回去一定要抓好质量，抓设计方面、工艺方面、使用材料方面，三大方面。发动机一个是叶片、火焰筒，一个是涡轮盘、喷嘴、轴等几个问题，都要解决好，每个零件都要检查……”李先念说：“什么叫管、卡、压？上层建筑束缚生产力，才叫管、卡、压。合理的规章制度怎么能破坏呢！”最后，周恩来总理提出“抓援外促质量，抓歼6促其他，抓航空工业促国防工业和民用工业”的三抓三促整顿方针，叶剑英提出“今后两年根本好转”的要求。
12月27日在航空产品质量座谈会上，周恩来总理要求沈阳航空发动机设计研究所和沈阳航空发动机厂结合，参加民用斯贝发动机的仿制，再改成军用型。随后该研究所组成两个设计分队，宋殿魁带领91人到株洲航空发动机厂，试制涡扇6甲发动机；吴大观带领90人到沈阳航空发动机厂，参加测绘民用斯贝发动机。
12月本年，中国科学院学部委员吴仲华到沈阳航空发动机厂工作，为几个型号发动机的设计与改型做出了贡献。
吴仲华，于50年代初发表《轴流、径流和混流式亚声速与超声速叶轮机械中三元流动的通用理论》等论文，其提出的理论在国际上被称为“吴氏通用理论”，其主要方程被称为“吴氏方程”。吴氏通用理论在国际上已广泛应用于先进的航空发动机设计。
12月1966年5月—1971年底，空军、海军航空兵使用国产歼6、歼7飞机和地空导弹，先后击落18架入侵的美国和国民党飞机。此后，国际形势变化，敌机到大陆的入侵活动基本停止。
本年度多种航空产品出现严重质量问题，1000余架飞机不能出厂。至1971年底，部属企业128个，事业单位47个，职工人数375864人。固定资产原值320647万元；全年基建投资34094万元；工业总产值278693万元，其中民品产值7060万元；总装飞机1033架；全年交付飞机484架，发动机4601台，导弹818枚，地面雷达259部，通信设备3476部；全年援外飞机102架，炮瞄雷达79部；实现利润16043万元；销售收入156686万元；科研试制费7420万元；亏损企业42个。3所航空高等院校在校学生1620人，教职工7650人。
1972年
1月7日空军航空兵团长杨国祥驾驶南昌飞机厂研制生产的强5甲核武器运载机，成功地进行核弹试投。强5甲是从1970年开始在强5基础上改装的。
1月12日运10设计组向国家计委汇报设计方案，国家计委主任余秋里主持汇报会。会议确定运10工程以上海为主，业务上由三机部归口。至此，运10工程列入国家计划。会议决定将巴基斯坦在新疆失事的波音飞机运回上海作参照设计之用。1月15日，中央军委办公会议听取运10工程情况汇报，叶剑英、李先念、张春桥、张才千、曹里怀、李如洪、张孔修、范英等参加。会议同意汇报的方案。叶剑英最后指出：“设计要对头，工艺、材料要对头，第一架出来了，不要一下就投入成批生产，要吃‘小灶’，一架一架过关，零备件要配套。这是第一架大飞机，要从全国的设计人员中挑选出比较好的来审查设计。全国支援上海，上海支援全国，集中搞运10。”6月11日，上海飞机制造厂就确定的主要设计原则写出报告：运10实用航程不小于7000千米，载人100~120名，参照机型为波音720B，采用国产涡扇8发动机。1972年8月5—22日，陈少中在上海主持召开总体设计方案会审会议。会议通过了总体设计方案，至1972年底确定了总体设计方案。
3月4日中共中央任命李际泰为三机部部长。7月25日，经中共中央同意，李际泰任三机部党的核心小组组长、革委会主任。免去周洪波三机部党的核心小组组长、革委会主任职务。
3月15日三机机部向国家计委报告出国人员情况，称：1970—1972年部选派出国人员共31批217人，到过11个国家，大部分是执行援外和排故任务。
3月26日国务院值班室就国防工业各部同国务院和有关军兵种的关系问题做出答复。答复指出：国防工业各部都是国务院的一个部，国务院普遍布置的工作，各部都参加的活动，都要通知他们。至此，各国防工业部门和有关军兵种之间彻底解除了领导与被领导的关系。
4月13日周恩来总理在接见阿尔巴尼亚政府代表团时说：“国防工业被一部分搞极左思潮的人破坏了。英国发动机是传统产品，在世界上最好。人家的长处要学，不要骄傲自满。”周总理还表示要派人去巴（巴基斯坦）、阿（阿尔巴尼亚）、朝（朝鲜）检查援助的飞机。遵照周总理批示，三机部派16人组成2个歼6飞机技术小组，于11月赴阿、越（越南）排故。
4月22—25日国家计委、军委国防工办在北京召开运5飞机生产座谈会。会议指出：为及早组织好生产，发挥中央地方两个积极性，同意采取三机部专业厂定点生产和河北省民用工厂动员生产相结合的原则，共同组织运5飞机生产线。1973年6月13日，三机部、河北省批复石家庄红星机械厂的初步设计。到1986年，该厂共生产运5飞机221架。