Vuonna 1936 sai laivastoonsa ranskalaisia Potez 62 -koneita. Koneissa oli kaksi luokkaa ja yhteensä 14–16 paikkaa matkustajille. Koneita käytettiin Euroopan, Etelä-Amerikan ja Kaukoidän reiteillä. Potez 62 oli vahva työhevonen, ja Vapaa Ranska -liike käytti sitä vielä toisessa maailmansodassa.
Euroopan sisäiset lennot operoitiin useimmiten Douglas DC-3 -koneilla. Air France aloitti 1. heinäkuuta 1946 lennot New Yorkiin, Yhdysvaltoihin.[2] Välilaskut hoidettiin tällä lentoreitillä Shannonissa ja Ganderissa. Douglas DC-4 -koneilla tämä reitti pystyttiin välilaskuineen lentämään noin 24 tunnissa.[2]
16. kesäkuuta 1946 Ranskan parlamentti hyväksyi Compagnie Nationale Air Francen perustamisen. Valtio tulisi omistamaan jatkossa 70 % Air Francesta. Parhaimmillaan valtio omisti 100 % yhtiöstä ja kesällä 2002 vain 54 %.
4. elokuuta 1948 Max Hymansista tuli Air Francen johtaja. Hänen 13 vuotta kestäneen hallintonsa aikana Air France siirtyi hiljalleen suihkukoneitten aikaan.
Ranskan Julkisen työn- ja liikenteen ministeriö siirsi helmikuussa 1960 kotimaanlentojen monopolin Air Francelta Air Interille.
Air France aloitti välilaskuttomat suihkukonelennot vuonna 1960 Sud Aviation Caravellella ja Boeing 707:llä. Tämä uudistus lyhensi matkaa puolella, ja se takasi lentojen mukavuuden. Myöhemmin yhtiöstä tuli varhainen Boeing 747 -käyttäjä, ja yhdessä vaiheessa sillä oli yksi maailman suurimmista 747-laivastoista[2].
Air Francesta tuli vuonna 1974 ensimmäinen lentoyhtiö, joka otti käyttöön Airbus A300 -koneen, joka oli Airbusin ensimmäinen matkustajalentokone.
Toukokuussa 2004 Air France yhdistyi hollantilaisen KLM:n kanssa Air France-KLM:ksi, mutta yhtiö jatkaa toimintaansa entisellä nimellään Air France-KLM:n tytäryhtiönä[2].
Onnettomuudet
25. heinäkuuta 2000 Air Francen lento 4590Concorde-koneella Pariisista New Yorkiin tuhoutui pian nousun jälkeen metalliesineen aiheuttaman vaurion takia. Kone törmäsi päin hotellia, jolloin kaikki koneessa olleet 109 ihmistä sekä neljä hotellin asukasta sai surmansa.
1. kesäkuuta 2009 Air Francen lento 447 Airbus A330-200 -koneella syöksyi Atlantin valtamereen lentäjän inhimillisen virheen takia. Kone oli matkalla Rio de Janeirosta Pariisiin, ja kaikki koneessa olleet 228 henkilöä kuolivat.