对于蒋介石，周至柔更是恭谨有加，言听计从。在蒋介石夫妇的赏识和陈诚的相助下，周至柔在空军领域如鱼得水，尽情施展才华。
周至柔出任航空委员会委员时，在航空委员会注册的各种杂牌飞机共有500架，但实际能供作战使用的仅有91架。一些还是孙中山时代的飞机早已不能飞行；有些美制霍克式飞机也已经破烂不堪；新组装的意大利菲亚特式飞机则质量极差，有的初次试飞便从空中掉下，被称为“空中活棺材”。
面对基础如此之差的中国空军，仅仅依靠本国的财力、物力、技术、经验和人才是远远不够的。
而就在此时，日军加快侵华步伐，在东北接连制造事端，培植汉奸势力。
周至柔目睹时局，心知日军发动大规模侵华战争只是时间问题，深感未来中日大战中空军负有重大责任，因此竭力加快空军建设步伐。
周至柔一面抓紧训练空军飞行人员和机械技术人员，一面抓紧购置作战飞机。他从美国和意大利订购了一批飞机，令全国各地大量建造军用机场，将从国外秘密购进的大批航弹、航油，分别储备于各机场中。同时，将大批空军地勤人员与空军机械人员，分散安排到各个机场，以备战时之用。