南苑航空學校的師生還多次奉命參加軍事行動。1913年冬，內(nèi)蒙古發(fā)生叛亂，航校即派機執(zhí)行偵察任務，為平叛部隊提供軍事情報，并飛臨叛軍上空對其進行心理震懾，這是中國在軍事行動中首次使用飛機。其后，航校還參與了追剿白朗的軍事行動。潘世忠、秦國鏞、歷汝燕各駕一架飛機參戰(zhàn)，深入河南、陜西、甘肅執(zhí)行偵察、轟炸任務。1917年7月1日，張勛擁立遜帝溥儀復辟，5日，秦國鏞即致電討逆軍總司令段祺瑞，聲言“率飛行人員與討逆軍各部取一致行動”。7月7日，他親駕飛機在天安門上空散發(fā)“打到張勛，反對復辟”的傳單，并在紫禁城內(nèi)投下三枚小炸彈，以示警告，嚇破了復辟小朝廷的膽。

1918年10月，首任校長秦國鏞辭職，由厲汝燕繼任校長。1919年底，在國務院內(nèi)設(shè)置航空事務處，合并了原來屬于交通部的航空處。 1920年，南苑航空學校脫離參謀本部改隸于國務院，航空事務處一并劃入，改名叫做南苑航空教練所，厲汝燕任航空教練所所長。將航校修理工廠劃歸新成立的清河航空工廠。1921年，航空事務處擴大為航空署，統(tǒng)管飛行練習、機械維修和航空郵運航線等。從1921年春招收第三期學員開始，所使用的教練機改為可由教員帶飛的英制愛弗羅型雙座教練機。1923年，南苑航空教練所改稱國立北京南苑航空學校，從這一年開始，除從陸、海軍軍官中選拔外，還開始從中學生中招收學員。