此后，台湾海峡大空战、国土防空、击落U-2飞机之战，都有刘亚楼的出色指挥。

    在刘亚楼的影响和带动下，空军成为解放军最好的军种，以至于1964年出现了“全国人民学解放军，解放军学空军”的热潮。也是这一年，以刘亚楼为首的空军领导机关被军委树为标兵。曾任中央军委副主席的张震上将回忆：“20世纪60年代，军委号召向空军学习。那时，刘亚楼司令员抓工作有股子狠劲。为了抓落实，他有句口头禅，叫做‘三方对六面’。也就是不掩盖矛盾，有问题就摆到当面。我很赞赏这种工作作风。”

    这也许是空军建军以来最辉煌的一段时期，——有人称之为“刘亚楼时期”。为了迎接这个辉煌时期的到来，刘亚楼像台不知疲倦的机器，超负荷工作着，直至过早耗尽了最后一滴油。

    1965年5月7日下午3时45分，死神的阴影笼罩了年仅55岁的刘亚楼。解放军三总部唁电称刘亚楼的逝世，“是我党我军的重大损失。他的高贵的革命品质，是全军同志学习的榜样”。那些日子里，《人民日报》《解放军报》《解放军画报》《空军报》等报刊在“悼念刘亚楼同志”的通栏标题下，刊发了各大军区、省市、军兵种和国家有关部门负责人、工农兵代表的唁电、唁言、悼念文章，以及刘亚楼生前的工作、生活照片等等，“这些构成了当时中国人民政治生活中的一件大事”。

    从四野参谋长到空军司令员，毛泽东和中共中央用人堪称一着神棋。刘亚楼也确实不负这“天降大任”，以出色成绩交上让人拍案的答卷。新中国首任空军司令由此和“制空权”理论的首创者杜黑、美国空中力量的倡导者米切尔等人，并列为“世界十大空军人物”，他们的军事理论、指挥艺术和战争实践，至今影响着各国的空军乃至整个军事界。