國土防空作戰攔截的成功主要取決於早期預警。在沒有預警機的時代，雷達是提供預警的唯一的裝備。建國初期空軍只有很少的落後雷達，包括蘇聯援助的П-3H和П-3А米波中程雷達和美國制式的208和406雷達。這些雷達的警戒引導距離150公裡，誤差約2公裡。在1957年以前的數次作戰中，由於雷達誤差大，雖然能將戰鬥機引導到目標附近，但是在複雜天氣或夜間，我軍戰鬥機飛行員仍然無法利用肉眼發現目標。
1955年，人民空軍共出動246架次攔截竄擾的臺灣飛機，僅有20次飛行員發現了目標，其中個別人開了炮，但是無任何戰果。
1956年人民空軍從蘇聯引進的23部П-20雷達和大量的П-3雷達，在沿臺灣正面構成了漫長並有很大縱身的雷達警戒網，很快就取得了戰果，1956年6月22日夜間，國民黨一架B-17偵察機入侵，部署在衢州的空5軍П-20雷達首次成功地引導一架米格-17戰鬥機進入了目視距離，將其擊落在江西嶺底鄉溪後村的山谷中。8月22日夜間作戰中，上海虹橋機場附近的П-20雷達又引導我軍米格—17戰鬥機，將一架美軍P4M-1Q電子偵察機擊落。11月11月10日夜，杭州的П-20雷達第三次引導米格-17戰鬥機擊落了一架國民黨的C-46運輸機。但是隨著國民黨空軍改變戰術，在沒有月光的暗夜和300~500米低空活動，П-20雷達引導效能開始下降。1957年全年，國民黨B-17G偵察機竄入大陸53次，大陸空軍起飛69架次進行攔截全部落空。當年11月20日夜間，一架國民黨B-17G飛機從福建惠安進入後，經湖南、江西進入大陸腹地，期間，被П-20雷達發現幾次，但很快消失。後來，這架入侵飛機竟然西達潼關北上太原。
我軍沒有雷達引導，只能主觀判斷該機可能會在京廣鐵路西側150~200公裡的雷達空白區活動，致使起飛了18架次帶雷達的米格—17戰鬥機全部撲空。在9小時13分鐘的入侵過程中，竟然有3小時零8分鐘不知去向，直到這架B—17G竄到石家莊西65公裡處，才被一臺破舊的270雷達偶爾發現，數分鐘後該機又消失在雷達視野外，安全返回了臺灣。
此後，國民黨飛機改裝為電子偵察機，具備了對雷達的電子幹擾系統，我軍雷達更加被動，直到1959年5月，我軍始終沒有在夜間擊落過國民黨入侵飛機，直到地空飛彈部隊的問世，才改變了這一被動局面。
由此可以看出，地面雷達的弱點明顯暴露出來，發展預警機對中國空軍來說已勢在必行。在北京航空博物館展出的國產空警-1號預警機樣機，是中國發展預警機的第一個裡程碑。
1953年3月，蘇聯贈送給中國10架圖—4戰鬥機。人民空軍最早類似預警機的雷達作戰飛機就是圖-4改裝的夜間巨型戰鬥機，這可能是世界上最大的空戰戰鬥機。
改裝的圖-4П雖然已經具備了早期預警機的雛形，但作為夜間戰鬥機過於笨重，實戰性不強。1960年12月19日夜間，一架國民黨P2V飛機竄往張家口方向，我軍起飛了3批巨大的圖-4П夜間戰鬥機，很快地利用機載雷達找到目標。P2V幾乎無法擺脫這些巨型戰鬥機的掃射，不過當時的裝備實在太差，其中紅外瞄準具的誤差幾乎達2度。在幾個批次的開火追擊中，始終沒有造成P2V致命傷。這架P2V到達山東臨沂上空時，遭到我軍第三批次的圖-4П的圍殲射擊達35分鐘之久，強大的火力逼得P2V機組就差要棄機跳傘，但最後P2V還是逃脫。顯然，改裝的圖-4П不過關。
1969年9月，空軍提出研製空中預警機，代號為「926飛機」，改裝機仍採用圖—4。當時世界上只有美國、前蘇聯、英國3個國家擁有空中預警機。
當年11月25日，空軍司令部發布通知，以六院為主、空一所、空二所、空軍十二廠為主，抽調人員進行空中預警機的研製，5702廠生產，空36師執行試飛任務。當時要求全國各單位對「926計劃」所需材料加工資料等全部開綠燈放行，只能傾全力配合不得過問。
由圖-4改裝的載機，在背部安裝龐大的雷達天線罩和支架系統之後，飛機的總阻力增加了約30%。為了增加動力，他們替換了圖-4飛機原裝的活塞式發動機，使全機動力裝置的功率增大67%。此外，技術人員對載機的氣動外形和結構做了修改，整個研製過程中的吹風試驗超過2000次。
當時國內對於世界預警機技術水平了解很少，設計觀念相差很大。圖—4飛機中段的炸彈艙等幾個艙段全部改裝成密封艙，用於安排雷達操作員和控制人員。空警一號的主要分系統包括警戒雷達系統、數據處理系統、數據顯示和控制系統、敵我識別系統、通信和數據傳輸系統、導航和引導系統、電子對抗系統。在空警一號上採用的是布置多個雷達P型顯示器，2個A型顯示器，UHF和VHF波段的電臺分別擔任空地和空空通話，實質上空警一號只是將雷達站移到空中拓展探測範圍和減小盲區，性能與50年代早期的預警機相當，並非真正意義上的現代預警機。空警一號對低空目標的探測面積相當於40個П-3雷達站，這對於當時的大陸防空是非常有實用價值
「926飛機」於1971年6月10日首次試飛成功，並被命名為「空警一號」。
第一次帶天線罩試飛，「空警一號」在空中出現劇烈的震動現象。在駕駛艙裡，飛行員的腳蹬板咯咯直響；在中部機艙，3名射擊員都能看到垂直尾翼明顯的周期性擺動；在尾艙，人搖晃得無法寫字。
經過分析，科研人員提出了17種排振方案，經過兩年多的艱苦攻關，抖振終於被排除。
從1976年下半年開始，空軍組織提高雷達抗地物與海浪雜波幹擾的研究工作。1978年11月20日至1979年1月18日，「空警一號」組織海上試飛，遺憾的效果並不明顯。最終，因預警雷達的性能不能滿足需要，「空警一號」於1979年停止研製。為適應現代化戰爭的需要，上世紀90年代中國曾向以色列訂購了「費爾康」相控陣雷達預警機，這是世界上第一種相控陣雷達預警機，空中預警能力基本上與美國E-3預警機相同，有些性能甚至超過E-3，但價格卻只有E-3的三分之一左右。可是，由於美國的蓄意阻撓，以色列後來變了卦，在2000年表示拒絕向我國出售這種預警機。雖然以色列在美國強大壓力下停止了向中國出售預警機，但是我國發展預警機的決心沒有改變。
此後，我國曾準備從俄羅斯購買預警機，並初步達成協議。後來，中國於2002年主動中斷從俄羅斯購買入價格和性能都不符要求的預警機，轉而自力更生，全力發展具有自己國家智慧財產權的大型預警機。
重新確定發展國產預警機是國家頭號軍事重點工程之一，被命名為「一號工程」。國慶60周年閱兵，中國預警機終於橫空出世，出現在天安門上空的空警200、空警2000，是中國自主研發的預警機首次亮相，世界引起譁然。
中國空警—200型預警機的「平衡木」雷達系統為中國自行研製。空警—200型預警機實際上是運－８ＡＥＷ的改進型。最初，該機被命名為」平衡木ＡＥＷ」。隨後，又被命名為運－８／Ｆ２００。空警—200可以自動或手動與空警—2000進行情報信息交換和共享。空警—200型預警機的功能雖不如空警2000強，但系統造價相對便宜，可大批量生產，與空警—200型預警機形成高低搭配的配置方式。空警—200的外號叫「平衡木」，用於戰術預警。
據悉，中國自行研製並正式列裝空警—2000，採用伊爾76大型運輸機作為載機，機上乘員10-15人。它的雷達天線並不像美俄預警機一樣是旋轉的，相反它是固定不動的。這印證了空警—2000採用的，是比美俄領先一代的固態有源相控陣雷達，由於它只需以電子掃描進行俯仰和方位探測，所以不需要再採用落後的機械掃描轉天線。
以此可以證明，中國專家已有效解決了預警機雷達天線的一系列難題。中國空軍第一架預警機稱作「新預警」，雷達由中國某科研所研製，整體外形和A-50I十分類似。2019年國慶70周年大閱兵，中國新型預警機——空警—500和老式預警機——空警—2000聯合亮相，標誌著中國空軍雷達探測距離更遠、探測能力更強，還集成了指揮和幹擾能力，是名副其實的「戰場超級大腦」。
空軍某獨立團是中國空軍電子戰專業部隊，裝備我國最先進的預警機，是中國空軍電子戰的拳頭部隊。
預警機是現代空軍的戰力倍增器，中國空軍預警機問世，標誌著中國空軍的作戰能力產生了歷史性的變革。