شهدت المرحلة الثانية والتي استمرت من 1960 وحتى عام 1970 تطورات مثيرة للقوات الجوية السعودية، من دخول المقاتلات الجوية الحديثة والمروحيات وطائرات النقل وغيرها. وفي ما يلي، عرض لإجمالي الصفقات التي عقدتها المملكة بمزيد من التفصيل والتركيز على سنوات دخول كل طائرة الخدمة وحالتها والدول المانحة.

في عام 1962، زودت الولايات المتحدة الأميركية سلاح الجو السعودي بـ10 طائرات إضافية من نوع F-86F Sabre ليصل بذلك إجمالي الطائرات السعودية من هذا النوع إلى 20 طائرة قتال.

وفي عام 1966، أوفدت وزارة الدفاع قيادات من القوات الجوية إلى المملكة المتحدة لتقييم وإختبار عدد من الطائرات ووقع الاختيار على عدد من الطائرات وقامت المملكة بطلب 45 مقاتلة من نوع Lightning من الإصدار F-53 من ضمنها 8 طائرات من الإصدار T-55 المخصص للتدريب، 12 مقاتلة من نوع Hawker Hunter من ضمنها طائرتين من الإصدار T-66 المخصص للتدريب، ما بين عامي 1967 و 1968 قامت المملكة العربية السعودية بإهداء المملكة الأردنية الهاشمية الشقيقية عدد 5 طائرات، و25 طائرة تدريب وهجوم أرضي من نوع BAC-167 Strikemaster من الإصدار MK-80.

يُشار إلى أنه تم توريد جميع الطائرات في عام 1968.

ولم تكتفي بريطانيا بتوريد 82 طائرة من المقاتلات سابقة الذكر، بل قامت أيضاً بتوريد 300 صاروخ جو جو لتسليح الطائرات وخاصة طائرات Lightning وهي كالتالي:

-عدد 150 صاروخ جو جو بريطاني من نوع Firestreak بمدى 6.4 كيلومتر وبسرعة 3 ماخ، مزود برأس ذات باحث حراري بوزن 136 كيلوجرام وبطول 3.19 متر.

– عدد 150 صاروخ جو جو بريطاني من نوع Red Top وهو أحدث من سابقة Firestreak، حيث يصل مداه إلى 12 كيلومتر وبسرعة تصل إلى 3.2 ماخ. إن الصاروخ مزود برأس ذات باحث حراري All Aspects ويزن الصاروخ حوالى 154 كيلوجرام ويصل طوله إلى 3.32 متراً.

في العام نفسه، قامت الولايات المتحدة الأميركية بتوريد طائرة النقل الخفيف Cessna-310 / U-3 من الإصدار Cessna-310K إلى سلاح الجو السعودي.

كما شهد نفس العام بداية تعارف سلاح الجو السعودي مع فرنسا. حيث بدأت هذه الأخيرة بتوريد معدات عسكرية لأول مرة للسعودية وقد كان نصيب القوات الجوية السعودية في ذلك الوقت بأكورة هذا التعاون. قامت فرنسا في البداية بتوريد عدد 6 طائرات هليوكوبتر خفيفية من طراز SA-316B Alouette-3 الصالحة لعمل البحث والإنقاذ والدوريات الجوية ومرافبة السواحل والحدود، بالإضافة إلى 8 طائرات تدريب خفيف من نوع Cessna-172 / T-41 من الإصدار Cessna F172G.

وفي عام 1967، قامت أميركا بتوريد 10 طائرات تدريب من نوع T-33A T-Bird (كان قد تم توريد عدد 10 طائرات منها عام 1957) ليصل بذلك عدد الطائرات من نفس النوع بأسطول سلاح الجو السعودي إلى حوالى 20.

وفي عام 1968، قامت المملكة بشراء 48 طائرة مروحية هليوكوبتر من إيطاليا، تم التوريد على مدار عام 1968 والعام الذى يليه بمعدل عدد 24 مروحية من نوع Bell-205 / UH-1D من الإصدار AB-205. بالإضافة إلى 24 مروحية خفيفة أخرى من نوع Bell-206 / OH-58.

في نهاية هذه المرحلة، وصل إجمالي عدد الطائرات بسلاح الجو السعودي إلى أكثر من 290 طائرة متنوعة.