Vuosina 1958-1983 Ilmavoimien lentokalusto uudistui kahdesti ja koelentotoiminta kehittyi ripeästi. Koelentueen toiminta siirtyi 1960-luvulla täysin Kuoreveden Halliin toiminnan päättyessä Tampereella vuonna 1967. Sodan jälkeen ensimmäinen parannus tuli 1950-luvun alussa Vihureiden ja Vampireiden käyttöönotossa. Päälentokalusto uusittiin nopeassa tahdissa vuonna 1958. Vanhat Viimat, Stieglitzit, Pyryt, Vihurit ja Vampiret korvattiin Safireilla, Fougilla ja Gnateilla. Vihurin jälkeen hiljentynyt lentokonetuotanto Valmetilla käynnistyi uudelleen 1960-luvulla, kun Kuoreveden tehtaalla aloitettiin lisenssillä rakentaa Fougia Ilmavoimille. Niiden koelentäminen toi suihkukoelentämisen rutiiniksi Koelentueessa. Myönteinen kehitys jatkui myös 1960- ja 1970-luvuilla, kun uudet hävittäjät, MiG-21F-13, Draken ja MiG-21BIS toivat vauhtia ja uutta tekniikkaa Koelentueeseen. Lisäksi näiden hävittäjien järjestelmien modifiointi Valmetilla toi Koelentueeseen laajan järjestelmäkoelentämisen. Oman lisänsä koelentämiseeen 1970-luvulla toi vielä kotimaisen Vinkan prototyypin Leko-70:n kehityskoelennot, uusien yhteys-, kuljetus-, maalinhinaus- ja suihkuharjoituskoneiden evaluaatiot sekä näiden vastaanotto- ja tyyppihyväksyntälennot. Tutuiksi koelentäjille tulivat Vinkat, Piperit, Chieftainit, Fokkerit, Learjetit ja Hawkit sekä niiden kilpakumppaneina olleet konetyypit.