Gazi, savunma sanayiinin kurulmasına ehemmiyet veriyordu. Gelişmiş ülkelerden modern silahların alınamayacağını, silah satın alındığında, doğal olarak eski ve demode ürünleri vereceklerini düşünüyordu. İthalat yapıldığında hem savaşta zayıf kalınacaktı hem de yurtdışına yüksek tutarlar transfer edecekti. Atatürk, cumhuriyetin ilanından hemen sonra, Berlin Büyükelçisini uçak üreticileriyle görüşmesi ve fizibilite hazırlaması için görevlendirdi. Bu çalışmaları takip etmek üzere Türk Tayyare Cemiyeti kuruldu.
Cemiyetin kuruluşundan sekiz ay sonra, Kayseri’de uçak fabrikasının kurulmasına karar verildi. Almanya’nın uçak üreticilerinden Junkers ile 15 Ağustos 1926 tarihinde yapılan anlaşmayla, Kayseri’de uçak fabrikası, Eskişehir’de daha küçük bir tesis ve onarım işlemlerinin yapılabileceği bir atölyenin kurulması kararlaştırıldı. Fabrika 6 Ekim 1926 tarihinde açıldı. 1928 yılında Junkers hisselerini satarak ortaklıktan ayrıldı.
Bu ayrılmayı, yaklaşmakta olan ekonomik krize, Fransa’nın Almanya’ya yaptığı baskılara ve Türkiye’de uçak teknolojisi olmasından duyulan rahatsızlığa bağlayan yorumlar vardır. Bir süre atıl kalan tesis, 1931 yılında Kayseri Tayyare Fabrikası adıyla yeniden açıldı. 1939 yılına kadar 200 civarında uçak üretildi. Bu fabrikada üretilen uçaklardan biri Atatürk’ün emriyle İran’a hediye edildi. 1939 yılından itibaren fabrika uçak üretimini durdurdu. Tamir ve bakım hizmetlerine devam etti.
Enver Paşanın kardeşi, Azerbaycan fatihi Nuri Killigil, Atatürk’ün desteğiyle, 1933 yılında Zeytinburnu’nda silah fabrikası kurdu. 1941 yılında hem kapasitesi daha yüksek olan hem de daha teknolojik ürünler üretebilen Sütlüce tesisi üretime başladı. 2. Dünya Savaşı bitince, devlet Nuri Paşadan silah alımını durdurdu.
Dış pazarlara yönelen şirket Filistinlilere, Araplara (Özellikle Mısır, Suriye ve Ürdün ordularına) yüksek tutarlarda satışlar yaptı. Bu nedenle İsrail, İngiltere ve Amerika Türkiye üzerinde baskı kurdu. 1949 yılında, fabrika, aynı gün, arka arkaya meydana gelen patlamalarla havaya uçtu. Nuri Paşayla birlikte 27 fabrika çalışanı vefat etti. İspatlanamasa da patlamaların kaza sonucu olmadığı, sabotaj yapıldığı iddia edildi. İsrail’i ve İnönü’yü itham edenler oldu.
THK, Etimesgut'ta Atatürk döneminde kurulmuş olan atölyeleri genişleterek, uçak fabrikasına dönüştürdü . 1939 yıllında inşaatı tamamlanan THK Etimesgut Uçak Fabrikası, 14.000 metrekarelik alan üzerine, 8 milyon TL yatırımla kuruldu. Tesiste 1941 yılında 113 mühendis, 221 teknisyen ve işçi çalışıyordu. 1945 yılında 957 kişilik çalışanı vardı. Polonya teknolojisiyle kurulan Etimesgut Uçak Fabrikası'nda Türklerin yanı sıra 35 kadar Polonyalı mühendis ve teknisyen görev aldı.
Oluşturulan projelerden; THK-1, THK-3, THK-4, THK-6, THK-7, THK8, THK-9 ve THK-13 planör, THK-2, THK-5, THK-10, THK-11, THK-12, THK-14, THK-15 uçak olarak imal edildi. Etimesgut Uçak Fabrikası girişiminin önemli özelliklerinden biri, yurtdışından patentli uçakların üretim ve revizyonunun yanında tamamı yerli tasarım uçaklar geliştirmek üzere bir etüt bürosunu içeriyor olmasıdır. Gazinin ısrarıyla projeye eklenen, 6 yüksek mühendis, 4 mühendis ve 11 teknik ressam olmak üzere 21 kişilik bir ekipten oluşan bu birim, 16 tip uçak tasarladı. Bunlardan 12'si üretildi.
Bu süreçte 126 adet yerli uçak üretildi. Savaşın sona ermesiyle birlikte Polonyalı çalışanlar, gruplar halinde ayrılmaya başladı. 1946 yılının Haziran ayında fabrikada sadece birkaç Polonyalı mühendis kalmıştı. Kurulduğu günden itibaren son derece başarılı çalışmalara imza atan Türk Hava Kurumu, 1948'li yılların başında maddi zorluklar nedeniyle uçak imalatına son verdi.
Devletin uçak alımını durdurması maddi zorlukların ana nedeniydi. THK uçak fabrikaları, sipariş alamadıkları için göz göre iflas ettirildi. İddiaya göre 1949 yılında İstiklal Madalyası sahibi olan dönemin Hava Kuvvetleri Komutanı, Türk Hava Kurumu yetkililerine uçak siparişi vermemesinin nedenini, "Amerikan yardımı olarak bedava uçak almak dururken, uçak fabrikanıza parayla sipariş verirsem yarın bu millet beni asar" diyerek izah etti.
Dönemin en varlıklı ve başarılı iş adamlarından Nuri Demirağ, Atatürk’ün teşvikiyle ilk uçak fabrikasını kurma girişimine başladı. Demirağ, fabrikayı memleketi Divriği'de kurmayı planladı ancak öncelikle İstanbul'da deneme atölyesi kurulacaktı. Bu amaçla Çekoslovak bir şirketle anlaştı. İstanbul'da Barbaros Hayrettin Paşa İskelesi'nin yanında atölye binası inşa edildi.
Deneme uçuşlarını yapabilmek için Yeşilköy'deki Elmaspaşa Çiftliği'ni satın alan Demirağ, üzerinde büyük bir uçuş sahası, hangarlar ve uçak tamir atölyesi yaptırdı. Uçuş sahası, Avrupa'nın en geniş havalimanı olan Amsterdam Havalimanı büyüklüğündeydi. Bu alanda, şuan millet bahçesinin yapıldığı İstanbul Atatürk Havalimanı yer alıyor.Demirağ, uçakları kullanacak pilotların yetiştirilmesi için pistin bulunduğu arazide Gök Okulu kurdurdu. Okul, 1943'e kadar 290 pilot yetiştirdi. Beşiktaş'taki uçak fabrikasında üretilecek uçak ve planörlerin planını Türkiye'nin ilk uçak mühendislerinden Selahattin Reşit Alan çizdi. 1936'da ilk tek motorlu uçak üretildi.
Bu uçağa Demirağ'ın ismini simgeleyen "Nu.D-36" adı verildi. 1938'de, "Nu.D-38" adlı çift motorlu altı kişilik yolcu uçağı yapıldı. Nu.D-38, 1944'te, dünya havacılığı yolcu uçakları A sınıfına alındı. İlk uçak siparişini 1938'de Türk Hava Kurumu (THK) verdi. Nuri Demirağ, havacılık alanındaki çalışmalarına 1939'da Türkiye'nin ilk yerli paraşüt üretimini gerçekleştirerek devam etti.
THK tarafından sipariş edilen 65 planör kısa sürede teslim edildikten sonra Nu.D-36 adlı 24 eğitim uçağı tamamlandı. Deneme uçuşları İstanbul'da gerçekleştirildi. Fakat Atatürk’ün vefat ederek İnönü’nün cumhurbaşkanı olmasının ardından THK siparişini iptal etti. Nuri Demirağ konuyu mahkemeye taşışa da dava THK lehine sonuçlandı. Mahkeme sürerken uçakların yurt dışına satılamaması için kanun çıkarıldı. Bu nedenle hiçbir yerden sipariş alamayan fabrika, 1944’te kapandı.
