ในเดือนตุลาคม ค.ศ. 1921 เครื่องบินปีกสองชั้น Curtiss JN-4 "Jenny" บินจากฐานทัพเรือแซนด์พอยต์ (ซีแอตเติล) ไปยังสนามบินหญ้าที่ซึ่งในขณะนั้นเรียกว่า "แคมป์ลูอิส" ซึ่งตั้งอยู่ทางทิศตะวันตกของฐานทัพอากาศเกรย์ในปัจจุบัน ในปี ค.ศ. 1922 สนามบินที่ยังไม่สมบูรณ์แห่งนี้ได้รับการพัฒนาด้วยการสร้างโรงเก็บเครื่องบินเหล็ก หมายเลข 1 สนามบินแคมป์ลูอิสพบว่าตัวเองต้องแข่งขันกับการบินของกองทัพเรือที่แซนด์พอยต์ เนื่องจากทั้งสองแห่งต่างต้องการเป็นสนามบินทางทหารหลักของภูมิภาค

ผู้สนับสนุนแคมป์ลูอิสผลักดันให้ที่นี่เป็นสนามบินหลักสำหรับเรือเหาะและเครื่องบินปีกคงที่ ความคืบหน้าในทิศทางนั้นเกิดขึ้นในปี 1923 ด้วยการสร้างเสาจอดเรือ เสานี้ตั้งอยู่ทางตอนเหนือของแคมป์ จะใช้สำหรับจอดเรือเหาะที่เดินทางมาถึง เรือเหาะUSS Shenandoah (ZR-1)  จอดเทียบท่าที่นี่เมื่อวันที่ 17 พฤษภาคม 1924 โดยมีฝูงชนกว่า 15,000 คนเฝ้าชมShenandoahมาเยือนอีกครั้งในวันที่ 18 ตุลาคม 1924 โดยจอดเทียบท่าในช่วงเย็น หลังจากล่าช้าไปบ้างเนื่องจากรอให้หมอกจางลง ในตอนเที่ยงของวันรุ่งขึ้น เรือเหาะของกองทัพเรือได้ออกเดินทางไปยังซานดิเอโกซึ่งมาถึงในอีก 40 ชั่วโมงต่อมา USS Shenandoahเป็นเรือเหาะเพียงลำเดียวที่มาเยือนแคมป์ลูอิส สภาพอากาศที่มีหมอกและเมฆปกคลุมทำให้สถานที่ลงจอดอื่นๆ เหมาะสมกว่า

ในปี ค.ศ. 1926 กระทรวงกลาโหมได้สังเกตเห็นการขยายตัวของกองทัพอากาศในต่างประเทศ จึงขอเงินทุนเพิ่มเติมสำหรับการบิน รัฐสภาได้จัดสรรเงินทุนสำหรับแผนห้าปีเพื่อเพิ่มจำนวนเครื่องบินรบของกองทัพบกเป็น 2,200 ลำ และเพิ่มจำนวนลูกเรือ ค่ายลูอิสได้รับเงินทุนในปี ค.ศ. 1927 เพื่อสร้างโรงเก็บเครื่องบินแห่งที่สอง นอกจากนี้ ในวันที่ 13 กันยายนปีเดียวกันนั้นชาร์ลส์ ลินด์เบิร์ก นักบินชื่อดัง ได้บินผ่านระดับต่ำเหนือสนามฝึกซ้อม (ปัจจุบันคือสนามพาเหรดวัตคินส์) เพื่อจำลองการโจมตี การแสดงแสนยานุภาพทางอากาศครั้งนี้กระตุ้นให้มีการใช้เครื่องบินในการสนับสนุนทหารราบ การก่อสร้างสนามบินใหม่เป็นส่วนหนึ่งของการก่อสร้างถาวรขนาดใหญ่ที่ทำให้ค่ายมีความมั่นคงและได้รับชื่อใหม่ว่า ฟอร์ตลูอิส

The Fort Lewis airfield housed observation planes. A communications building and photography building were completed in 1933. In October 1933 the 86th Observation Squadron arrived with three planes. The 91st Observation Squadron replaced the 86th in June 1936 as a seven-plane squadron. A photography section was also added at this time. The major expansion came in April 1938 with a Public Works Administration project to construct new runways and buildings.

The 1938 construction included two paved runways (a main runway at 6,175 feet in length and east–west at 2,300 feet in length), a boiler plant, headquarters building, metal balloon hangar, six-plane hangar, corrugated-iron hangar, storehouse, flight-surgeon office, and film-storage building. The metal balloon hangar had served at Fort Casey, Washington, since May 1921. Workers disassembled the hangar, placed it on a truck, and drove to Fort Lewis where the same workers reassembled the structure.

The 91st Observation Squadron and aircraft of the 3rd Balloon Squadron operated out of the Fort Lewis airfield. They trained in observing enemy positions and supporting the division. The Fort Lewis field was renamed Gray Army Airfield on April 12, 1938. During 1940, the 91st Observation Squadron departed and the 116th Observation Squadron flying 0-47 observation aircraft moved in. The 116th was a Washington National Guard unit activated in 1940.

With World War II, Gray Army Airfield received 1.7 million dollars for new hangars and improved facilities. As the war approached Gray AAF units trained with ground forces. The GAAF 116th Observation and 116th Photo Squadrons had six observation planes, O-47 and O-49s. The 116th flew anti-submarine patrols. Joining in the antisubmarine patrols was the 123d Observation Squadron activated from the Oregon National Guard. It was equipped with BC-1 and O-46 observation aircraft.

World War II cantonment construction involved the demolition of some of the pre-1941 buildings. A number of the GAAF shop and support buildings were demolished to make room for temporary wood-frame barracks on what had been the field's southwest corner. Two of the early hangars and support buildings along the main runway remained in use. One new hangar, today Building 3063, was completed in 1942. This is the only surviving building from World War II and the oldest structure at the airfield. A new concrete apron was added around the World War II hangar. During World War II, the control tower sat on the west side of the field; today an improved tower stands on the east side.

กองบัญชาการขนส่งทางอากาศหน่วยฐานทัพอากาศที่ 4131 ใช้ฐานทัพอากาศ GAAF เป็น ศูนย์กลางการขนส่งทางอากาศภายในประเทศสหรัฐอเมริกา (CONUS)สำหรับกองบินชายฝั่งตะวันตกของอะแลสกา (Alsskan West Coast Wing ) โดยขนส่งเสบียง อุปกรณ์ และอากาศยานไปยังกองทัพอากาศที่ 11 ที่สนามบินเอล์มเอนด อร์ฟ ใกล้กับแฟร์แบงค์ส นอกจากนี้ยังใช้โดยกองบัญชาการบริการทางเทคนิคทางอากาศ (Air Technical Service Command)เป็นคลังซ่อมบำรุงและจัดหาอากาศยาน โดยส่วนใหญ่เพื่อให้บริการอากาศยานที่ส่งไปยังอะแลสกา

กองทัพอากาศปิดฐานทัพในปี 1947 อำนาจการดูแลเครื่องบินสังเกการณ์และเครื่องบินประสานงานที่ฟอร์ตลูอิส จึงถูกโอนไปยัง กระทรวงกองทัพบกหลังสงคราม สนามบินเกรย์อาร์มีแอร์ฟิลด์เป็นที่ตั้งของ กองบิน กองพลทหารราบที่ 2เครื่องบินสังเกการณ์ และเครื่องบินสนับสนุน กองพลทหารราบที่ 2 ประจำการอยู่ที่ฟอร์ตลูอิสจนถึงสงครามเกาหลี ในช่วงระหว่างสงครามโลกครั้งที่หนึ่งและครั้งที่สอง กิจกรรมของ GAAF มีจำกัด เครื่องบินของ GAAF เข้าร่วมในการซ้อมรบและการฝึกอบรม

ในช่วงสงครามเกาหลี GAAF ยังคงทำหน้าที่เป็นสนามบินฝึกและสนับสนุนกองพล บนสนามบินสามารถพบเห็นเครื่องบินL-19 Bird Dogและเครื่องบินสังเกการณ์อื่นๆ เครื่องบิน L-19 พิสูจน์แล้วว่าบินง่ายและเชื่อถือได้ โดยมีการผลิตมากกว่า 3,000 ลำ นักบินได้รับการฝึกฝนในเครื่องบิน L-19 สำหรับ บทบาท ผู้ควบคุมการโจมตีทางอากาศ (FAC) ซึ่งทำหน้าที่สั่งการยิงปืนใหญ่และการเคลื่อนที่ของทหารราบ กองพลทหารราบที่ 2 เริ่มทดสอบเฮลิคอปเตอร์ในช่วงต้นปี 1949 และมีเฮลิคอปเตอร์อยู่ที่นี่ 9 ลำ เมื่อวันที่ 22 พฤศจิกายน 1950 กองร้อยการบินที่ 2 ได้นำเฮลิคอปเตอร์H-13 Sioux เข้าสู่สงครามเกาหลี โดยประจำการอยู่ที่โรงพยาบาลสนามเคลื่อนที่ 8055 (MASH) เฮลิคอปเตอร์เหล่านี้ทำหน้าที่ขนส่งผู้บาดเจ็บ

หลังสงครามเกาหลี กองบินที่ 2 ของกองพลทหารราบที่ 2 ซึ่งเป็นหน่วยเฮลิคอปเตอร์หน่วยแรกในเกาหลี ได้กลับมายังฟอร์ตลูอิสพร้อมกับเครื่องบินตรวจการณ์/ลาดตระเวน L-19 Bird Dog และ L-20 Beaver รวมถึงเฮลิคอปเตอร์ H-23 Raven อีกครั้ง กองบิน GAAF ได้ให้บริการแก่กองบินของกองพลอีกครั้งกองพลทหารราบที่ 4ได้เข้ามายังฟอร์ตลูอิสในปี 1956 พร้อมกับหน่วยบินของตน

ในช่วงสงครามเวียดนาม GAAF ไม่เพียงแต่ฝึกหน่วยเฮลิคอปเตอร์เท่านั้น แต่ยังฝึกหน่วยเครื่องบินปีกคงที่ด้วย หนึ่งในหน่วยเครื่องบินปีกคงที่นั้นคือ กองบินที่ 244 (ลาดตระเวนทางอากาศ) ซึ่งเริ่มปฏิบัติการที่นี่เมื่อวันที่ 15 กันยายน 1966 กองบินที่ 244 ใช้ เครื่องบิน OV-1 Mohawk โดยมีภารกิจคือ "ค้นหาศัตรู"

หลังจากได้รับการฟื้นฟูหลังจากการปฏิบัติภารกิจในเวียดนามหน่วยบินของกองพลทหารราบที่ 9 ได้เข้าประจำการที่ฐานทัพอากาศ GAAF ในปี 1972 กองพลฯ ได้จัดพิธีฟื้นฟูการปฏิบัติงานตลอดทั้งวัน ณ สนามบินแห่งนี้ในวันที่ 26 พฤษภาคม 1972 โดยมีพลเอก วิลเลียม เวสต์มอร์แลนด์ (1914–2005) เสนาธิการทหารบก เข้าร่วมพิธีด้วย งานดังกล่าวประกอบด้วยการบินโชว์ การสาธิตการโจมตีทางอากาศเชิงยุทธวิธี การสาธิตการโจมตีทางอากาศด้วยเฮลิคอปเตอร์ และการโรยตัวของทหารจากเฮลิคอปเตอร์

กองพลทหารม้าที่ 9 (จู่โจมทางอากาศ) ในช่วงทศวรรษ 1980 ได้พัฒนากลยุทธ์จู่โจมทางอากาศด้วย เฮลิคอปเตอร์ AH-1 Cobraโดยอาศัยประสบการณ์ที่ได้รับจากสงครามเวียดนาม เฮลิคอปเตอร์เหล่านี้ติดตั้งจรวด ปืน และเครื่องยิงระเบิดมือเพื่อสนับสนุนการยิงในระยะใกล้ หลังสงครามเวียดนาม กองกำลังทหารราบที่ได้รับการสนับสนุนทางอากาศมีบทบาทสำคัญในการปฏิบัติการของกองทัพอากาศเวียดนามเหนือ (GAAF) จึงจำเป็นต้องมีสิ่งอำนวยความสะดวกสนับสนุนใหม่ๆ รวมถึงโรงซ่อมบำรุงและสิ่งอำนวยความสะดวกอื่นๆ ในเดือนกุมภาพันธ์ 1981 ศูนย์ปฏิบัติการแห่งใหม่ได้เปิดทำการ มีการสร้างโรงซ่อมบำรุงขึ้น 3 แห่งระหว่างปี 1985 ถึง 1988

ในเดือนสิงหาคม ปี 1984 GAAF ได้กลายเป็นหนึ่งในศูนย์ทดสอบไม่กี่แห่งสำหรับ เฮลิคอปเตอร์ UH-60 Blackhawkเฮลิคอปเตอร์ Blackhawk ถูกขนส่งข้ามสหรัฐอเมริกาจากโรงงานในรัฐคอนเนตทิคัต กลุ่มแรกจำนวน 14 ลำได้ทำการเดินทางข้ามประเทศ ซึ่งใช้เวลาหนึ่งสัปดาห์ โดยมีเวลาบินรวม 28 ชั่วโมง

ในช่วงทศวรรษ 1990 หน่วยบินสามหน่วยประจำการอยู่ที่ฐานทัพอากาศฟอร์ตลูอิส (GAAF) ได้แก่ กองร้อย C กรมการบินที่ 214 (เฮลิคอปเตอร์ CH-47 จำนวน 15 ลำ), กองแพทย์ที่ 54 (เครื่องบิน HU-1VH จำนวน 7 ลำ) และกองบินฟอร์ตลูอิส (เครื่องบิน C-12 จำนวน 2 ลำ และเครื่องบิน Uh-1H จำนวน 4 ลำ) หน่วยเหล่านี้ทำการบินรวมกันประมาณ 5,000 ถึง 7,000 ชั่วโมงต่อปี กองแพทย์ที่ 54 ทำการบินเพื่ออพยพผู้ป่วยจริง ๆ รวมถึงการฝึกอบรมด้วย หน่วยรบเหล่านี้ยังให้ความช่วยเหลือในการดับเพลิง การบรรเทาภัยพิบัติในพื้นที่ และภารกิจช่วยเหลืออื่น ๆ อีกด้วย

อากาศยานนวัตกรรมอีกประเภทหนึ่งเข้ามาประจำการที่ GAAF ในฤดูใบไม้ร่วงปี 2000 กองพันทหารม้าที่ 14 (D-Troop) ได้นำโดรน (ยานไร้คนขับ) มาใช้ ในการบิน ทหารม้าได้เรียนรู้วิธีการบินโดรน และเรียนรู้ศักยภาพในการลาดตระเวนและโจมตี ในสงครามต่อต้านการก่อการร้าย โดรนได้กลายเป็นเครื่องมือที่สำคัญและมีประสิทธิภาพอย่างยิ่ง

หน่วย GAAF เคยปฏิบัติภารกิจในอิรัก โดยกองร้อย A กองพันที่ 5 กรมการบินที่ 159 กลับจากการประจำการ 15 เดือนเมื่อวันที่ 17 เมษายน 2547 ขณะประจำการอยู่ที่เมืองบาลัด ประเทศอิรัก กองร้อยดังกล่าวได้ใช้เฮลิคอปเตอร์ CH-47 Chinook ปฏิบัติภารกิจขนส่งและส่งเสบียง เมื่อไม่นานมานี้ กองบินที่ 4 กรมทหารม้าที่ 6 พร้อมด้วยเฮลิคอปเตอร์ UH-60 Blackhawk ได้ให้การสนับสนุนหน่วยทหารราบในอิรัก จ่าสิบเอกสก็อตต์ ออสเวลล์ แห่งกองบินที่ 4 เสียชีวิตจากอุบัติเหตุเฮลิคอปเตอร์สังเกการณ์ OH-58 Kiowa ตกในอิรักเมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม 2550 เดือนถัดมา เฮลิคอปเตอร์ UH-60 Blackhawk ลำหนึ่งของหน่วยก็ประสบอุบัติเหตุตก ทำให้ลูกเรือเสียชีวิต กองบินที่ 4 ได้กลับมายัง GAAF และเริ่มฝึกฝนเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับปฏิบัติการในอนาคต

นับตั้งแต่ปี 2548 พื้นที่ปฏิบัติการแห่งนี้ได้มีการขยายตัวครั้งใหญ่อีกครั้ง ซึ่งรวมถึงการจัดตั้งกองพันการบินปฏิบัติการพิเศษเมื่อวันที่ 16 กรกฎาคม 2549 กองพันนี้ติดตั้งเฮลิคอปเตอร์ MH-47 Chinook และ MH-60 Black Hawk นอกจากนี้ยังมีการก่อสร้างอาคารใหม่สำหรับกองกำลังปฏิบัติการพิเศษอีกด้วย

กองร้อย F กองพันที่ 2 กองพันสนับสนุนการบินทั่วไปที่ 135 (เดิมคือ กองร้อย A กองพันที่ 5 กรมการบินที่ 159 (ค.ศ. 1996–2008) และกองร้อย B กองพันที่ 1 กองพันสนับสนุนการบินทั่วไปที่ 214 (ค.ศ. 2008–2016)) ดำเนินการค้นหาและกู้ภัยในระดับความสูง หน่วยการบินสำรองของกองทัพบกนี้ประจำการอยู่ที่สนามบิน Gray Army Airfield ของฐานทัพร่วม Lewis-McChord ทำหน้าที่ขนส่งทีมค้นหาและกู้ภัยฉุกเฉินของกรมอุทยานแห่งชาติขึ้นและลงจากภูเขา กองร้อยนี้ได้รับภารกิจค้นหาและกู้ภัยต่อจากหน่วยทหารบกในเดือนกรกฎาคม ค.ศ. 1998 เมื่อหน่วยทหารบกประจำการที่รับผิดชอบภารกิจนี้ถูกยุบ ระหว่างการฝึกซ้อมปกติก่อนและระหว่างฤดูปีนเขา เฮลิคอปเตอร์ CH-47 Chinook ของหน่วยจะบินไปยัง Kautz Creek ใกล้เชิงเขาเพื่อรับทีมค้นหาและกู้ภัย จากนั้นกลุ่มผสมจะทำการฝึกซ้อมการแทรกซึมและการถอนกำลังในสถานที่ต่างๆ ตั้งแต่ระดับความสูงประมาณ 10,000 ฟุต ไปจนถึงยอดเขาที่ระดับความสูง 14,410 ฟุตเหนือระดับน้ำทะเล ภารกิจค้นหาและกู้ภัยมีความหลากหลาย บริษัท F ได้เข้าร่วมในการค้นหานักสโนว์บอร์ดที่หายไปทางด้านตะวันออกเฉียงใต้ของภูเขา เนื่องจากสภาพอากาศเลวร้ายและเมฆปกคลุมหนาแน่น ภารกิจจึงยืดเยื้อออกไปหลายวัน ขณะที่นักบินและลูกเรือของเฮลิคอปเตอร์ชินุกได้ขนส่งทีมค้นหาและกู้ภัย และบินสำรวจเส้นทางต่างๆ ตรวจสอบรอยแยกและแนวต้นไม้ที่นักสโนว์บอร์ดอาจอยู่ แต่ก็ไม่พบตัวผู้ประสบภัย อีกภารกิจหนึ่งเกี่ยวข้องกับนักปีนเขา 2 คนที่สูญเสียอุปกรณ์สำคัญระหว่างการปีนเขาบนหน้าผาน้ำแข็งลิเบอร์ตี้ ริดจ์ ที่ระดับความสูง 13,000 ฟุต พวกเขาขอความช่วยเหลือทางโทรศัพท์มือถือ แต่เที่ยวบินแรกของเฮลิคอปเตอร์ชินุกถูกพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงพัดกลับ ทำให้ต้องมีเที่ยวบินเพิ่มเติมเพื่อส่งและรับทีมกู้ภัยในภายหลัง