Năm 1920, ngành hàng không lấy phần lớn diện tích của làng Tân Sơn Nhất để xây dựng sân bay mang tên Tân Sơn Nhất. Sân bay ban đầu chỉ phục vụ quân sự, sau đó mới có kế hoạch mở rộng phục vụ dân sự.
Từ làng Tân Sơn Nhất đến sân bay Tân Sơn Nhất
Năm 1920, ngành hàng không lấy phần lớn diện tích của làng Tân Sơn Nhất để xây dựng sân bay và gọi là sân bay Tân Sơn Nhất. Phần đất còn lại nhỏ hẹp không đủ tiêu chuẩn lập làng riêng, nên hợp với phần còn lại của làng Chí Hòa sau khi trích một phần nhập vào thành phố Sài Gòn thành làng Tân Sơn Hòa.
Vào khoảng thập niên 1920, sân bay Tân Sơn Nhất xem như đã làm xong nhưng chỉ dùng cho quân sự; lúc đó, sân bay chỉ mới có một đường băng, nền đất trồng cỏ. Đến năm 1930, một số nhà cửa ở sân bay mới phục vụ cho hãng hàng không Air Orient. Bốn năm sau (1934), đường băng mới được trải nhựa, bắt đầu xây nhà ga.
Từ tháng 4/1923, ngành hàng không nhận chuyển thư từ và các dịch vụ về bưu điện của nhà nước. Về việc chuyên chở hành khách, ngành hàng không đã mở được nhiều tuyến bay đến các thành phố lớn trong xứ và quốc tế.
Trên tuyến Hà Nội – Lào, chuyến bay đầu tiên thực hiện ngày 9/12/1919. Tuyến Hà Nội – Sài Gòn – Hải Phòng – Xiêng Khoảng và ngược lại, chuyến bay đầu tiên thực hiện ngày 10/1/1921. Lại có tuyến bay thẳng Hà Nội – Sài Gòn, chuyến đầu tiên vào ngày 19/4/1921, mỗi lượt mất 8 giờ rưỡi.
Ngoài việc dùng máy bay cho quân sự, ngày 19/1/1920, chính quyền Pháp còn giao cho ngành không quân ở Đông Dương tham gia khai thác thuộc địa. Tính đến cuối năm 1920, người Pháp đã cho xây dựng xong 34 sân bay cấp cứu (Terrains secours) trên toàn cõi Đông Dương. Sân bay đã thưc hiện được 200 giờ bay, chụp được 2.000 bức ảnh điều tra tài nguyên, lập bản đồ.
Cũng vào năm 1930, chính quyền Sài Gòn muốn mở rộng sân bay để dùng cho máy bay dân sự nhưng bấy giờ giá đất xung quanh sân bay đã cao vọt lên, không đủ ngân sách để bồi thường. Người ta nghĩ tới việc tìm ở Cát Lái thuộc quận Thủ Đức một khu đất vuông vức, mỗi chiều 1.400 m, ở góc sông Sài Gòn và sông Đồng Nai để xây dựng sân bay khác.
Công việc chưa kịp tiến hành thì gặp lúc khủng hoảng kinh tế thế giới, việc xây dựng phải làm lại từ đầu, kinh phí thì quá lớn nên chương trình làm sân bay mới đành hủy bỏ.
Các sân bay trên nước Việt Nam cũng được mở cho các chuyến bay quốc tế và cho các hãng hàng không quốc tế sử dụng làm trạm đến hay quá cảnh. Ngày 21/12/1933, chuyến bay đầu tiên của hãng hàng không Pháp (Air France) bay tuyến Paris – Sài Gòn – Paris bay trong 50 giờ (lúc đó chưa thể bay ban đêm được) mất vừa đúng một tuần lễ mới đến Sài Gòn vào ngày 28/12/1933. Sau đó, tuyến bay Sài Gòn – Batavia được mở.
Do các chuyến bay tới Sài Gòn ngày càng nhiều mà phạm vi sân bay Tân Sơn Nhất quá hẹp, chính quyền Pháp muốn mở rộng sân bay, nhưng giá cả bồi thường ruộng đất cho các chủ tư nhân mà hầu hết là các công ty hay cá nhân người Pháp không thỏa thuận được, chính quyền Pháp ở Nam Kỳ buộc phải nhờ đến Tòa án can thiệp.
Sau đó, phán quyết của Tòa ngày 19/6/1937 đã truất hữu 1 số đất của 3 cá nhân người Pháp để mở rộng sân bay.
Sân bay Tân Sơn Nhất – Điểm trọng yếu của thực dân Pháp ở Đông Dương
Tính đến trước năm 1940 là thời điểm Đại chiến thế giới thứ hai lan tới châu Á và Thái Bình Dương, đã có tuyến bay Đông Dương – Pháp mỗi tuần một chuyến do hãng hàng không Pháp đảm trách, Sài Gòn – Singapore – Indonésia do hãng hàng không Hà Lan đảm trách, Hà Nội – Hồng Kông – Pénang do hãng hàng không Anh đảm trách, Hà Nội – Vân Nam do hãng hàng không Âu – Á (Eurasia) đảm trách, Hà Nội – Hồng Kông – Trùng Khánh do hãng hàng không Trung Hoa (China National Corporation) đảm trách.
Cũng trong khoảng thời gian đó, ngày 2/12/1937, Toàn quyền Đông Dương ký Nghị định thành lập Sở Hàng không Dân dụng Đông Dương (Service de l’Aréonautique de l’Indochine) thay thế cho Sở Hàng không Dân sự, để lo việc khai thác các chuyến bay.
Sau khi chính quyền thực dân Pháp chấp nhận cho quân Nhật vào Đông Dương để theo đuổi chiến tranh Thái Bình Dương, thì sân bay Hà Nội cũng như sân bay Tân Sơn Nhất được Nhật dùng nhiều cho mục đích quân sự.
Trong cuộc chiến tranh 9 năm giữa Việt Nam và Pháp, đường bộ nối liền ba miền bị gián đoạn, không thể sử dụng được, nên đường hàng không đóng vai trò hết sức quan trọng trong ngành vận tải, cả về quân sự lẫn dân sự.
Sự liên lạc giữa Sài Gòn (nơi đầu não của bộ máy chỉ đạo chiến tranh của quân viễn chinh Pháp) với các thủ đô Phnom Penh của Campuchia, Vientiane của Lào và Paris cùng các thủ đô các nước trong vùng phải dùng đường hàng không nên sân bay Tân Sơn Nhất trở nên vô cùng quan trọng đối với Pháp.
Tại đây, nhiều chuyến máy bay quân sự và dân sự đã đáp xuống, đem tới nhiều nhân vật quan trọng của nước Pháp và đồng minh của Pháp để trực tiếp chỉ huy cuộc chiến như các tướng Leclerc, Salan, Cogny, Navarre, De Lattre de Tassigny, Cao ủy D’Argenlieu, Cao ủy Pignon, Cao ủy Bollaert v.v…
Cũng tại đây, những chuyến máy bay vận tải Dakota đã chở đến hàng nghìn tấn khí tài phục vụ chiến tranh, chở các quan chức đi thị sát các mặt trận. Cũng tại đây hàng trung đoàn bộ binh, hàng tiểu đoàn quân mũ đỏ nhảy dù được chở đi tăng cường cho các mặt trận.
Thời gian 9 năm ấy, tuy sân bay Tân Sơn Nhất giữ vai trò quan trọng như vậy, nhưng phạm vi của nó cũng chưa được nới rộng thêm. Đường Trường Sơn bấy giờ hãy còn là khu đất trống, người dân có thể thả bò ăn cỏ được. Hai ngôi mộ lịch sử là mộ Hậu quân Võ Tánh ở xã Phú Nhuận, mộ chí sĩ Phan Châu Trinh ở làng Tân Sơn Hòa vẫn còn nằm ở ngoại vi sân bay.
Theo Dansaigon