Политуправления РККА об «освежении и обновлении партполитпросветработников в авиачастях устойчивыми и выдержанными товарищами из полевых войск (преимущественно из пехоты)» в августе 1932 года Ф.Я. Фалалеева назначают инспектором Смоленской авиационной бригады. Это был крутой поворот в его службе. Фёдор Яковлевич в своих воспоминаниях так описывает свои первые знакомства с авиацией: «Пред нами, инспекторами бригад, была поставлена задача – укреплять дисциплину в авиачастях и бороться с аварийностью. Делать это, не зная авиации, было трудно. Представьте себе, что инспектору никто не подчиняется. Сам он тоже никому не подчиняется, кроме инспектора ВВС при наркоме обороны. По прибытии в Смоленск договорились, с командиром авиационной бригады В.А. Юнгмейстером, что я, знающий стрелковое дело, буду вести стрелковую подготовку личного состава частей, а сам буду изучать авиационную технику. Очень кстати при бригаде были курсы летнабов, куда я и был зачислен. К весне 1933 года закончил курс обучения и сдал экзамены на летнаба». В мае 1933 года Ф.Я. Фалалеев был направлен на учёбу в Первую военную школу лётчиков имени Мясникова на Каче, под Севастополем, где учился в составе спецгруппы командиров, переведённых в авиацию из других родов войск. В этой же группе учились будущие маршал авиации С.Ф. Жаворонков и Герой Советского Союза генерал-майор авиации Ф.Г. Коробков. Так сложилась военная служба, что в 34-летнем возрасте он освоил профессию военного лётчика. После окончания школы в 1933 году Ф.Я. Фалалеев продолжил обучение на оперативном факультете Военной Воздушной академии РККА имени профессора Н.Е. Жуковского, который окончил в 1934 году. В январе 1935 года он был назначен командиром и военкомом 4-й дальнеразведывательной авиационной эскадрильи, дислоцированной в Смоленске. В те годы Ф.Я. Фалалеев сам летал на самолёте Р-6 и прыгал с парашютом, а эскадрилья много лет не имела лётных происшествий и аварий. В августе 1936 года его назначают на должность командира 116-й смешанной авиационной бригады. В феврале 1938 года Фёдору Яковлевичу было присвоено воинское звание комбрига, а в августе того же года он был переведён на должность командира Сещенской авиационной бригады. Через год Ф.Я. Фалалеева назначают заместителем командующего по ВВС 3-й армии и одновременно командиром Витебской армейской авиагруппы. В этих должностях он участвовал в походе Красной армии в Западную Белоруссию в сентябре 1939 года. В июне 1940 года Фёдору Яковлевичу Фалалееву присвоили звание генерал-майора авиации и направили на Дальний Восток на должность заместителя командующего ВВС Особой Краснознаменной Дальневосточной армии. Пытливый природный ум, целеустремленность, умение ориентироваться в обстановке помогли Ф.Я. Фалалееву освоить особенности службы в авиации, завоевать авторитет у лётчиков и полюбить этот род войск. Служба на Дальнем Востоке была напряжённой, но оказалась непродолжительной, так как по распоряжению наркома обороны Маршала Советского Союза С.К. Тимошенко в декабре 1940 года Ф.Я. Фалалеев был
