Os primeiros passos da Aviação Naval Brasileira foram dados com a criação da Escola de Aviação Naval (EAvN) em 23 de agosto de 1916. Em novembro do mesmo ano, a EAvN recebia três aerobotes Curtiss F, os primeiros aviões da nova corporação.
Em 1956 a Marinha do Brasil adquiriu o navio-aeródromo HMS Vengeance da Marinha Real da Grã-Bretanha, mais tarde rebatizado de navio-aeródromo leve Minas Gerais (NAeL) A-11. Em 1958 a Aviação Naval recebeu seus primeiros helicópteros, dois Westland Widgeon para serem utilizados no curso de pilotagem para oficiais.
Decorridos 49 anos da criação da Aviação Naval, em 1965 o governo brasileiro assinou o decreto lei que repassa todos os aviões de asas fixas para a Força Aérea Brasileira (FAB), permitindo que a Força permanecesse operando apenas aeronaves de asas rotativas. Com a medida, a FAB herdava, entre outros modelos, os monomotores North Americam T-28 com capacidade de pouso e decolagem em navios-aérodromo. A FAB, por sua vez, passou a operar os recém adquiridos bimotores especializados em guerra anti-submarina Grumman S-2A Tracker através do 1º G.Av.E (primeiro Grupo de Aviação Embarcada) a bordo do Minas Gerais.
Em abril 1998, um novo decreto lei assinado devolveu à Aviação Naval o direito de operar aeronaves de asas fixas. No mesmo ano, foram adquiridos 23 jatos de combate Skyhawk A-4KU (monoposto – AF-1 na MB) e TA-4KU (bipostos- AF-1A na MB) de segunda mão, oriundos do Kuwait. Em outubro de 1998, foi criado o Primeiro Esquadrão de Aviões de Interceptação e Ataque (VF-1). A criação do VF-1 teve como principal objetivo adestrar tripulações e formar uma doutrina operacional de aeronaves de combate operadas a partir de navios-aeródromo, preparando assim a Força para o cumprimento de missões de defesa da frota e vigilância do espaço aéreo acima do mar territorial brasileiro.
Para substituir o já obsoleto e desgastado Minas Gerais, a Marinha do Brasil incorporou à sua frota em novembro de 2001 o navio-aeródromo (NAe) São Paulo A-12 , cujas características proporcionariam mobilidade em velocidades de deslocamento 50 % maior e o dobro da capacidade de acomodar aeronaves que a do seu antecessor.
Em abril deste ano, foi assinado durante a LAAD 2009, um contrato com a Embraer que prevê a modernização de nove exemplares AF-1 e três AF-1A. O valor do acordo está estimado em US$ 140 milhões e inclui revisão geral das células e instalação de aviônica de combate no estado da arte, nos mesmos moldes utilizados nos F-5M da FAB, prolongando a vida operacional do modelo por mais 15 anos.
A atual frota de helicópteros da Aviação Naval é composta de aparelhos SH-3A/B Sea King, UH-14 Super Puma, UH-11A Super Lynx, UH-12/13 Esquilo e IH-6B Jet Ranger. Futuramente serão recebidos 16 helicópteros Eurocopter/Helibras EC-725 Super Cougar e quatro Sikorsky S-70B Sea Hawk.
A Base Aérea Naval de São Pedro de Aldeia, localizada no Rio de Janeiro, concentra a maioria dos esquadrões operacionais da Aviação Naval e as respectivas unidades de apoio à frota lá estacionada, bem como divisões administrativas, hospitalares, logísticas, e de proteção ao voo.