Det amerikanska flygvapnets uppdrag definieras som att ”flyga, slåss och vinna i luften, rymden och cyberrymden.” Dess medlemmar har i uppdrag av den amerikanska regeringen att stödja nationell politik och skydda landet. De försvarar inte bara freden och säkerheten i USA, utan driver också sök- och räddningsuppdrag, kontrollerar luftrummet som tillhör USA och genomför lufttransportoperationer för både krig och humanitära syften. Flygvapnet är också bland de ledande inom rymdforskning och har till uppgift att skydda USA:s intressen i yttre rymden.
Flygvapnets primära mål är att försvara USA från flygattacker och genomföra flygattacker mot de som hotar nationen. Den militära grenen gör detta genom att utbilda flygare och kvinnor i den senaste flygtekniken, inklusive fjärrstyrda flygplan och smygflygplan. Även om den ursprungligen deltog i den amerikanska armén, är den nu en egen militär gren och arbetar för att stödja armén, marinkåren, marinen och alla andra militära grenar och operationer.
Flygvapnet ansvarar också för flera sök- och räddningsinsatser för både militär personal och civila. Denna del av uppdraget är baserat på Air Force Rescue Coordination Center (AFRCC). Utöver att sköta sök- och räddningsoperationer för militära grenar, har medlemmar också genomfört sökningar efter de försvunna kropparna av John F. Kennedy Jr. och Steve Fossett, bland andra civila.
Under tider av både fred och krig bedriver det amerikanska flygvapnet också lufttransportoperationer. Det handlar om att transportera mat eller människor till eller från platser där luftbroar är det enda alternativet. Filialen hanterar en stor majoritet av USA:s humanitära insatser genom att transportera nödvändiga förnödenheter till länder där antingen en katastrof har inträffat eller det nuvarande politiska klimatet hindrar medborgarna från att skaffa mat. En av de mest anmärkningsvärda operationerna som utförs av flygvapnet är Berlin Airlift; under andra världskriget, i samverkan med det brittiska flygvapnet, transporterades mat- och värmeförnödenheter till invånarna i staden Berlin efter att den tyska regeringen avbröt medborgarna från att ta emot dessa förnödenheter.
Även om grenen har många offensiva mål, har den också ett defensivt syfte. Det är ansvarigt för att upprätthålla säkerheten och säkerheten i USA:s luftrum, och se till att ingen okänd enhet passerar in i det. Varje land har en viss mängd utrymme ovanför sitt land som kontrolleras av det, och åtkomst av andra länder kräver godkännande. Det amerikanska flygvapnet har ansvaret för att skydda denna del av USA:s territorium.
Utöver ovanstående är flygvapnet också en av de ledande inom rymdforskning och skydd av USA:s intressen i rymden. Detta kan inkludera att skydda satelliter, utbilda flygare för tjänst hos National Aeronautics and Space Administration (NASA) och övervaka alla externa hot som uppstår. Medan flygvapnet är litet jämfört med andra amerikanska militära grenar, är dess uppdrag omfattande och väsentligt för landets och dess medborgares säkerhet.