Серьезные изменения в организационно-штатной структуре пограничной авиации произошли в 1939 году. Приказом народного комиссара внутренних дел СССР все авиационные части пограничных войск были сведены в отдельную авиационную бригаду в составе десяти отдельных авиаэскадрилий 12-самолетного состава и двух гидрозвеньев трехсамолетного состава, а также трех окружных авиаремонтных мастерских (в Москве, Алма-Ате и Хабаровске). В связи с этим авиаотряды переформировались по новым штатам по прежнему месту дислокации. Появилась на вооружении пограничников и новая авиатехника – скоростные бомбардировщики «СБ», разведчики «Р-10», а также гидросамолеты «МБР-2».
При этом авиачастям на морской границе и в Средней Азии двухмоторные «СБ» поставлялись в первую очередь. Всем остальным – одномоторные «Р-10».
Весна 1941 года для пограничной авиации в Средней Азии была отмечена инспекторской проверкой, которая прошла с 16 мая по 19 июня. Проверка дала вполне себе удовлетворительные результаты. Учебно-боевая подготовка и освоение новых самолетов проходили успешно, летных происшествий в частях не было. Если какие-то дисциплины оказывались слабо усвоенными, офицеры инспекторской службы сами проводили занятия с личным составом частей.
С началом Великой Отечественной войны лучшие летно-технические кадры погранавиации были отправлены на западные рубежи. Однако хватало работы и в Средней Азии. Ту же самую работу пограничникам приходилось выполнять на изношенной технике – вся новая шла на фронт. Тем не менее летчикам удавалось работать достаточно результативно. Так, в мае 1944 года окружная газета «Пограничник Туркмении» написала: «Незаменимую помощь пограничникам при действии в песках всегда оказывают летчики. В любой обстановке, в большом удалении от пограничных застав пограничникам всегда окажет помощь авиация погранвойск. Самолеты непременно разыщут действующие в песках наряды, укажут им колодцы и маршруты движения, наведут на вражеский след, в тяжелую минуту обеспечат водой, продуктами и фуражом для лошадей».
Продолжались и реальные боевые операции – ведь с началом войны снова «подняло голову» подполье. Так, в июле 1943 года на участке одного из погранотрядов Туркменского округа активизировалась вооруженная бандитская группа в количестве 14 человек. Для ликвидации банды были высланы три поисковые