Autorisés dès 1919 à atterrir sur le "centre d'aviation militaire" de Châteauroux, créé en 1916, les navigateurs aériens survolant la région avaient déjà pu disposer en 1914 d'un terrain d'accueil à 5 km au nord de l'agglomération, en bordure est de la route de Blois (emplacement fléché sur la première des deux cartes).

Distinct du précédent, le terrain militaire de La Martinerie constituait un ensemble aéronautique d'environ 90 ha (aplat bleu sur la deuxième carte) délimité au nord par l'ancienne R.N. 725 et situé à 7 km à l'est de la ville chef-lieu. À noter, comme étant peu courant, que l'instruction aéronautique publiée en 1924 à l’intention de ses futurs utilisateurs précisait que le milieu du terrain d'atterrissage était marqué par un "champignon central" constitué lui-même par "un chalet couvert en chaume non éclairé la nuit"…

Bien que l'aérodrome restât strictement militaire, une convention fut conclue le 28 décembre 1933 entre le ministère de l'Air et l'Aéro-club de l'Indre, aux termes de laquelle ce dernier s'engageait à édifier à La Martinerie un hangar d’au moins 25 m x 20 m x 5 m en contrepartie d'une subvention de l'État. Il était également entendu que le hangar ferait retour à l'État de plein droit et sans indemnité en cas de cessation de fonctionnement ou de dissolution de l'aéro-club. Le hangar et l'activité de l’aéro-club seront transférés sur la plate-forme de Châteauroux - Déols en 1937 (zones hachurées en bleu ou en orange sur la deuxième carte selon que leur acquisition a été effectuée avant ou en 1937).

Le ministre de l'Air prit en 1936 la décision d'agrandir l'aérodrome selon un plan de masse dont les dispositions appelèrent précisément le déplacement du hangar de l'aéro-club. Confiée pour sa mise en œuvre au service local des Ponts et Chaussées, cette extension (aplat orangé sur la deuxième carte) doubla sensiblement la surface de l'aire d'atterrissage qui, fermée au nord par la zone des installations, se trouva l'être également au sud-est et au nord-ouest par l'implantation de deux nouveaux groupes de hangars.

Parallèlement à cette importante évolution de l'aire aéronautique, un effort fut également porté – cette fois avec le concours des services du Génie – sur la zone vie de la base, qui était située de l'autre côté de la R.N.725 et dont le plan de masse fut approuvé en mars 1937.

La montée en puissance de la base aérienne de Châteauroux connut en juillet 1939 un nouveau volet avec la décision prise par le ministre de l’Air de créer, pour lui être rattachées, trois "pistes annexes" d'une centaine d'hectares chacune, situées à une dizaine de kilomètres au nord de La Martinerie et implantées respectivement sur les territoires des communes de Brion et Vineuil pour la première, de La Champenoise pour la seconde et de Neuvy-Pailloux pour la dernière (l'emplacement des trois terrains annexes est figuré sur la première des deux cartes).

La guerre ayant été déclarée peu après, la procédure d'occupation temporaire, qui venait d'être lancée pour la prise de possession des parcelles constituant les trois pistes annexes, fut abandonnée pour celle plus expéditive des réquisitions. Celles-ci ne survécurent toutefois que quelques semaines à juin 1940, les remises en culture n'ayant d'ailleurs pas attendu leur extinction formelle pour débuter.

La période de la guerre n'ayant pas modifié sa configuration, l'aérodrome fut confié en août 1945 à l'État-Major général de l'Armée de l'Air pour qu'y soit installée une école de personnel navigant.

Un accord diplomatique du 27 février 1951 mettra par la suite l'aérodrome de La Martinerie, de même d'ailleurs que celui de Déols, à la disposition des forces aériennes américaines en vue de l'installation d'un entrepôt de matériel aéronautique. Le sort de ces deux aérodromes restera ainsi lié jusqu'à leur évacuation par l'U.S. Air Force. L'Armée de l'Air ne souhaitant pas alors sauvegarder l'utilisation aéronautique de la Martinerie, dont les servitudes gênaient par ailleurs l'action des services de la Reconstruction, un arrêté interministériel mettra fin en octobre  1960 à sa carrière de quarante ans.