Najmoderniji dio JNA prije izbijanja velikosrpske agresije bilo je ratno zrakoplovstvo - JRV i protuzračna obrana - PVO, koji je raspolagao najsuvremenijom vojnom tehnikom i najškolovanijim ljudstvom u JNA (piloti, zapovjednici postrojbi i tehničko osoblje). JRV je raspolagao 1991. s oko 450 zrakoplova i 190 helikoptera, od toga 286 bili su suvremeniji borbeni zrakoplovi (16 MIG-29, 100 MIG-21, 90 NJ, J-22 Orao i 70 G-4 Super Galeb), a ostalo su bili zastarjeli borbeni zrakoplovi (J-1 Jastreb, G-2 Galeb i P-2 Kraguj) te transportni i školski zrakoplovi. U svom planu provođenja velikosrpske agresije na Hrvatsku i BiH zapovjedni vrh JNA i velikosrpski političari najviše su se, uz oklopnomehanizirane postrojbe, oslanjali na ratno zrakoplovstvo. Razlog vjerovanja u superiornost JRV-a nalazi se u činjenici da hrvatske snage (MUP i ZNG ) nisu imale ratno zrakoplovstvo, a protuzrakoplovno naoružanje kojim su raspolagali u lipnju 1991. bilo je više simbolično, nego opasno za njihove protivnike (oko 30 PZO topova 1x20mm i 3x20mm, 25-30 lakih PZO sustav STRELA 2M ).
Prvi zračni napad JRV-a na hrvatske postrojbe dogodio se 9. srpnja 1991. kod Iloka, kada su dva zrkoplova J-21 Jastreb napala bazu 1. brigade ZNG-a Tigrove na Principovcu zbog dan ranije jednoga uništenog i tri zarobljena tenka JNA. Od tada su sve češći zračni napadi jugoslavenskog zrakoplovstva, pod lažnom izlikom da su pripadnici MUP-a i ZNG-a pucali po njihovim zrakoplovima. Jedan od takvih napada dogodio se 24. kolovoza 1991. u istočnoj Slavoniji, kada su dva neprijateljska zrakoplova J-21 Jastreb napala položaje hrvatskih snaga kod silosa Đergaj. Tada je pripadnik vukovarske 204. brigade HV-a Luka Andrijanić oborio PZO topom 3x20mm M55 prvi neprijateljski zrakoplov u Domovinskim ratu koji je pao kod Bogdanovaca, dok je drugi oštećen preletio u Vojvodinu. Uskoro su počeli sve češći i žešći napadi JRV-a na hrvatske snage, ali i sve češća obaranja njihovih zrakoplova, poglavito poslije osvajanja PZO naoružanja u vojarnama JNA. Osnivaju se prve PZO postrojbe HV-a od osvojenog naoružanja te se u svim krajevima Hrvatske, gdje se vode borbe, obaraju neprijateljske letjelice.
Prvi neprijateljski zrakoplov oboren iznad Jadranskog mora bio je G-2 Galeb, koji je pogodio lakoprijenosnim PZO sustavom Strela 2M policajac PU šibenske Perica Anić Ivičić 20. rujna 1991. kod otoka Žirja za vrijeme bitke za Šibenik. Dan kasnije kod Zečeva dolazi do prvoga hrvatskog fenomena obaranja dvaju zrakoplova na istom području u kratkom vremenu, poznatog po pokliku “Oba su pala”. Toga dana PZO pripadnici 113. brigade HV-a Goran Pauk na PZO topu 3x20mm M55 i Neven Livajić na PZO sustvu Strela 2M ruše neprijateljske zrakoplove, što je snimio Ivica Bilan. U Domovinskom ratu dogodila su se još dva slučaja fenomena “oba su pala”. U prvom, tijekom bitke u Splitskom kanalu 15. studenoga 1991., pripadnici HRM-a oborili su dva neprijateljska zrakoplova između otoka Brača i Šolte lakim streljačkim naoružanjem. Drugi se dogodio 24. travnja 1992. na južnom bojištu u zapadnom dijelu zaleđa Dubrovačkog primorja. Ondje su dva neprijateljska zrakoplova oborili pripadnici 2. topničko-raketnog diviziona 204. TRBR PZO. Prvi je pogođen topom 3x20mm M55 i pao u Popovo polje, a drugog je lakim PZO sustavom Strela 2M oborio Dean Mrđenović i on se srušio na brdo Žaba.
Do Sarajevskog primirja u siječnju 1992. oboren je najveći broj zrakoplova JRV-a. Početkom velikosrpske agresije na BiH ponovno dolazi do obaranja zrakoplova JRV-a, a prvi je oborila Bojna Frankopan kod Šuice 12. travnja 1992. s lakim PZO sustavom IGLA. Poslije toga PZO borbe vodile su se u Bosanskoj posavini kada JRV neuspješno pokušava srušiti most na rijeci Savi između Slavonskog i Bosanskog Broda, što ju je stajalo nekoliko oborenih zrakoplova. Od druge polovice travnja vode se i PZO borbe u istočnoj Hercgovini i zapadnom Dubrovačkom primorju gdje je oboreno nekoliko neprijateljskih zrakoplova. Tijekom 1993. i 1994. dolazi do protuzračnih djelovanja prema zrakoplovstvu hrvatskih i bosanskih Srba od postrojbi HV-a i HVO-a. Početkom operacija HV-a na planini Dinari u prvom dijelu 1995. dolazi do neuspješnog napada zrakoplovstva VRSK na hrvatske postrojbe. Za vrijeme operacije “Oluja” kod Dvora na Uni 7. kolovoza 1995. pripadnici PZO bitnice 2. gardijske brigade Gromovi obaraju iznad Bosanskog Novog J-21 Jastreb. Posljednje oborene neprijateljske zrakoplove u Domovinskom ratu, dva G-4 Super Galeba, oborili su pripadnici iste postrojbe 19. rujna 1995. u Bosanskom Novom. Oba zrakoplova pripadala su Vojsci Republike Srpske, a oboreni su lakim PZO sustavom IGLA.
Za vrijeme Domovinskog rata oboreno je i pet neprijateljskih helikoptera od kojih je jedan Mi-8 osposobljen i pod nazivom „Stara frajla“ ušao je u sastav HRZ-a. Prvi neprijateljski helikopter, SA-341/342 Gazelle, oboren je streljačkom vatrom pripadnika MUP-a i ZNG-a 19. rujna 1991. iznad mjesta Oklaj u Dalmaciji. Osim oborenih neprijateljskih zrakoplova, hrvatski piloti oteli su – vratili četiri nadzvučna borbena zrakoplova tipa MIG-21. Jedan je sletio u Austriju, a tri u Hrvatsku čime je stvoren borbeni dio HRZ-a. Za vrijeme operacije “Oluja” u zrakoplovnoj bazi u Udbini osvojeno je deset zrakoplova raznih tipova, a većina njih bila je neupotrebljiva. Ukupan broj oborenih neprijateljskih zrakoplova u Domovinskom ratu od 1991. do 1995. u Hrvatskoj i BiH koje su uništile hrvatske snage (ZNG, HV, HVO i MUP) iznosi više od trideset zrakoplova koji se mogu potvrditi, te još desetak koji su se uspjeli vratiti na svoju stranu, ali zbog oštećenja više nisu bili isplativi za popravak. Protivnička strana JNA, VRS i VRSK priznaju od 24 do 26 oborenih zrakoplova, dok se na hrvatskoj strani predstavljala brojka od 66 do140 zrakoplova. Ova pretjerana brojka nastala je zbog tvrdnji više postrojbi da su oborili isti zrakoplov pa su se kroz izvješća ona povećavala. To nije samo specifičnost Domovinskog rata, već su se takve stvari često događale i kod saveznika, a poglavito kod Amerikanaca tijekom Drugog svjetskog rata. Na neprijateljskoj strani priznavale su se samo oborene letjelice koje su pale na našoj strani, dok one oborene ili znatno oštećene koje se nisu mogle popraviti, a uspjele su se vratiti na njihov teritorij, nisu prikazivane kao gubitak. Osim toga JNA je često manipulirala vlastitim gubicima. Jedan od takvih primjera je i srušeni helikopter SA 341/2 Gazelle u Konavlima 5. listopada 1991. za što je JNA optužila gardiste ZNGa, iako njih tamo uopće nije bilo, već su letjelicu oborili crnogorski rezervisti.
Protuzrakoplovna borba u Domovinskom još nije dovoljno istražena i vrednovana. Iako su uvjeti u kojima su PZO postrojbe djelovale bili loši (premalo noružanja, velik dio ljudstva koji nije iz PZO-a), rezultati koje su postigli bili su natprosječni. Kad se još tome doda potpora nekih PZO postrojbi kopnenim snagama u napadnim operacijama, njihov je učinak još veći.