随着空军的建立与成型，防空力量的重要性变得更为突出，尤其是经历了“一·二八”事变期间日军飞机的肆无忌惮之后，国军高层终于认识到了制空权的优势，于是在1932年6月的时候，国民政府军事委员会在美籍顾问裘伟特等人的帮助下，制定了《空军五年建设及防空计划》。

按照这个计划国民政府将在五年内组建40个高射炮连，20个高射机枪或机关炮连，用于防御敌军对重要城市、铁路桥梁、军火仓储等地点的空中打击，也就是在这样一个时代背景下，国军最早的防空力量开始紧锣密鼓的组建起来。

到了1933年的这一年，国民政府在德国军事顾问佛采尔的引荐斡旋下，斥巨资向德国订购了一包括卜20门福斯75mm高射炮，4副西门子探照灯、若干高射机枪，以及相应的蔡司测高镜等防空装备，就是靠着这些装备作为教学和训练教材，在1934年1月的时候，成立了国民政府航空署防空学校，原粤系将领、在德国研习进修防空专业的黄镇球担任校长一职，同时还聘请德军顾问作为教员，为国民政府紧急培训防空力量。

又到了1935年，防空学校成立高射炮营，这个高炮营下辖4个连，每连配置的装备是4门卜福斯75mm高射炮，同时还有四挺加装了高射瞄准装置的马克沁重机枪。两年之后，高射炮营扩编为炮兵第41团，下辖5个营共18个连，主要装备有德国Flak18型37mm高射炮、瑞士苏罗通20mm机关炮，以及英国维克斯13.2mm高射机枪，防空火力上得到了大大的加强。

其中作为防空主力之一的Flak 37mm高射炮，原本是由德国莱茵金属公司在1935年研制，整体重量2000千克，炮管长度3.626米，操作人数6-7人，射界-7°至+90°，对空有效射程4800米，要是平射的话最大射程6500米，供弹为8发弹匣。而卜福斯高射炮采用75毫米口径，炮身长3820毫米，炮管长3592毫米，火线高1630毫米。战斗全重2600公斤，行军全重3750公斤。炮弹种类为榴弹，弹重6.5公斤。高低射界为3°～85°，方向射界为360°。

当年8月份之后，炮兵第42团紧随其后创建而成，主要装备的防空武器与第41团相差无几，就是装备数量上稍有欠缺。到了1938年，从炮兵学校出来的第43和45团相继编成，由于德式武器的来源断绝，第45团装备了相当数量的苏制M1931型76. 2mm高射炮，再加上原防校作为教具的卜福斯75mm高射炮混编而成。

武汉会战后，原武汉警备司令部配属的十余门37mm及20mm机关炮被编为独立高射炮营，1941年，该营和原陕甘防空部队合编为炮兵第44团。同年，引进的美制勃朗宁12.7mm高射机枪组建两个高射机枪团—炮兵第48和49团。整个抗战期间，防空武器共组建了9个独立炮兵团，番号为41～49。