I juli 1917 ble det foretatt en befaring på Værnes. Våpeninspektøren for Hæren, oberst Grüner konkluderte med at Kirkesletta var uegnet, og anbefalte å bruke Værnes ekserserplass. I 1918 ble det laget ny "rullebane" og hangaren fra Kirkesletta ble flyttet, mens en ny hangar ble bygd ferdig i august 1920.

Den første flygingen på Værnes fant sted 26. mars 1914 med et fly som fikk døpenavnet «Olav Tryggvassøn». Turen tok 7 minutter og ble utført av Sem Jakobsen og mekaniker Nilsen. Nå var denne flyturen ikke den første flygingen i Trøndelag.

Det var det Baron Cederstrøm som foretok over Trondheim 1.oktober i 1911. Som en kuriositet kan nevnes at trønderne har påberopt seg den første "flyulykken" i Norge. Det var drengen på Nytrø i Lånke som forsøkte "å fly" fra stabburet i 1850. Det ble med det ene forsøket!

Første dødsulykke med fly i Trøndelag fant sted den 28.august 1919. Da omkom sekondløytnant Thomas Pihl Jordan (den første som fløy over Dovre) og premierløytnant Johannes Elias Stokke. De skulle foreta årets siste tur før vinteren, og falt ned fra 100 m etter avgang fra Værnes. Flyet tok fyr og de omkom i flammene.

Trondheim Lufthavn er den sivile delen av Værnes, og som ved inngangen til et nytt årtusen omfatter mer og mer areal på sørsiden av hovedrullebanen. Det blir på en måte militært på nordsiden og sivilt på sørsiden. Ordet "Lufthavn" kommer fra det engelske "Airport" - som gir assosiasjoner til marinen. Airport er et rent sivilt begrep, og benyttes ikke innen det militære. I Forsvaret benyttes begrepene Airfield og Airbase.

Enkelte har trolig lagt merke til at veiskiltingen til ulike landingsområder kan variere hva gjelder bruken av ordet "Flyplass" sett i relasjon til bruken av ordet "Lufthavn". Et landingsområde er ethvert sted en pilot finner det formålstjenelig, tillatelig og forsvarlig å lande. En landingsplass som er godkjent innenfor visse minstekrav, blir betegnet som Flyplass, mens en flyplass som yter service gjennom et minimum av fasiliteter, blant annet krav om et tårn (lufttrafikktjeneste), blir definert som en Lufthavn.

Kontrolltårn nr.1 1919 – 1940

Det er ingen som med hundre prosent sikkerhet kan si når dette "kontrolltårnet" ble tatt i bruk første gangen. Nordenfjelske flyveavdeling ble etablert i 1918. I 1919 ble det bevilget kr 15 000.- til radiostasjon og kr 20 000.- til radiomateriell. Det var nok ikke meningen at denne avbildede konstruksjonen skulle bli noe "kontrolltårn". Opprinnelig var det deler av et gedigent ankerfeste tiltenkt luftskipene. Disse var planlagt å ha sin rute over polstrøkene - med bunkring (refueling) på Værnes. Men dette ble det aldri noe av.

En del av nevnte ankerfeste ble da benyttet som en plattform for semaforering, hvorpå en flygerfenrik tok plass og utøvde datidens flygekontroll, lenge før Davis i St.Louis, Missouri - ble regnet som verdens første flygeleder. Konstruksjonen er avbildet sammen med flyveavdelingens fly utenfor den første reelle hangaren (bygd i 1920) - men trolig kom ikke "kontrolltårnet" i regulert bruk før ut på 30-tallet. I 1927 vedtok Stortinget at Nordenfjelske flyveavdeling skulle flyttes til Rinnleiret (Verdal). Nå ble heller ikke det noen realitet grunnet depresjonen. I så fall ville kanskje en flytting kunne ha ført til at Værnes aldri hadde blitt noen sentral flyplass for Trøndelag.

Kontrolltårn nr. 2 1940 - 1975

Denne bygningen er oppsatt i 1939/1940, og var nesten ferdig da tyskerne overtok flyplassen. Bygningen ble ikke truffet av RAF under krigshandlingene, men fikk likevel hard medfart. Tyskerne monterte en stor luftvernkanon på taket. Under bruk av denne oppstod det sprekker og andre skader. Dette medførte at bygningen i flere år fremover ble plaget av lekkasjer. Det er et under at tårnet ikke ble mer skadet enn i form av noen bombesplinter, tatt i betraktning at den kjempestore betonghangaren fra 1933, som stod kun 10 m lengre vest - ble fullstendig ødelagt etter et bombetreff.

Da tyskerne kapitulerte, ble tårnbygningen drevet av engelskmennene (RAF) frem til midtsommers 1945. I denne korte perioden ble kontrolltårnet betjent av sersjanter med flygerutdannelse, og med flygerfenrik Halvar Gabrielsen som sjef. Avdøde Gabrielsen ble i henhold til hans familie utsatt for sterke påkjenninger over Frankrike under krigen. Straks etter at freden kom "orket han ikke tanken på å fly", og ble med tilbake til England på et av de aller første flygelederkursene. Straks etter utsjekk som flygeleder sluttet han. Han kom seg på en måte ikke "vekk", og ofret resten av sitt liv til vanskeligstilte barn.

Tårnkabin ble bygd på toppen av bygningen før jul i 1955, hvori tårnkontrolltjenesten ble ivaretatt, mens områdekontrollen ble værende nede. Dermed var fysisk sett splittelsen et faktum mellom TWR og ACC fra 1.januar 1956, hvorpå personellet forble ved de respektive enheter, med visse unntak. Assistentene vekslet mellom TWR og ACC til oktober 1962.

Kontrolltårn nr. 3 1975 – 2005

Den 11.juni 1975 flyttet sikringstjenesten inn i nytt bygg. Alle delene av flysikringstjenesten var med på flyttelasset: Værnes kontrolltårn, Trondheim kontrollsentral, Værnes aeradio, værtjenesten og flyredningssentralen. Åpningen av det nye kontrolltårnet ble feiret med rekesmørbrød, og første vakthavende i kontrolltårnet var flygeleder Oddbjørn Nielsen fra Stjørdal. I forbindelse med byggingen av nytt sikringsbygg, ble det skilt ut en egen sivil del av flyplassen. Innvendig har kontrolltårn nr.3 vært under konstant omstrukturering, hvor både operative posisjoner og støttefunksjoner har flyttet litt att og fram. Et nytt tidsskille ved lufthaven kom også i forbindelse med åpningen av ny terminal i 1994.

Kontrolltårn nr. 4 2005

Det fjerde tårnet på lufthavna ble satt i operativ drift den 15.oktober 2005. Tårn nummer 3 vil bli revet, mens tårn nr.1 og 2 fortsatt står.

Terminal nr. 1

I 1952 flyttet SAS sin virksomhet fra Hommelvik til Værnes. Braathen SAFE brukte den tyskbygde flyplassen på Lade de første årene, men i 1956 flyttet Braathen også til Værnes. Da SAS kom til Værnes benyttet de en halv tyskerbrakke som ekspedisjonslokale, underforstått: terminal 1 var et faktum. Grunnflaten var ikke mer enn ca.100 kv.m. I 1958 overtok flyselskapene hele brakka da stridsvogntroppen ble overført til Ørland

Terminal nr. 2

Selv etter utvidelsen i 1958, var det bare et tidsspørsmål før en sivil terminal måtte bygges. Utviklingen innen den sivile luftfarten gikk raskt. I 1963 var passasjertallet på Værnes 115 000, mens det året etter var 195 000. I mai 1964 vedtok Stortinget at det skulle bygges en sivil terminal på Værnes. Jon Leirfall var en sentral pådriver for dette vedtaket. Det var litt uenighet mellom militære og sivile myndigheter om plasseringen av bygget, men det oppsto ingen vesentlige forsinkelser av den grunn. Allerede den 5. desember 1965 ble den nye terminalen høytidelig åpnet. Dette ble dermed den andre terminalen på Værnes. Denne terminalutbyggingen er nok den som har ligget mest i forkant av utviklingen. De andre utbygningene har kommet etter perioder med stor trengsel og plassproblemer. Da terminalen ble tatt i bruk, trodde alle at det ikke ville oppstå kapasitetsproblemer på mange år. Men i årene som fulgte, var veksten i den sivile luftfarten stor.

Terminal nr. 3

På slutten av 1970-tallet ble flyoppstillingsplassen utvidet og en ny taksebane bygd, og i mai 1982 ble det nye terminalbygget endelig åpnet. På en måte terminal nr.3 på Værnes. Den lange ventetiden med provisoriske løsninger var forbi for denne gangen. Det 5 500 kvadratmeter store bygget var tre ganger så stort som det gamle. Den gamle terminalen (nr.2) ble omgjort til kafeteria. Det var ikke tatt høyde for noen stor trafikkvekst i dimensjoneringen av den nye terminalen. Det var dermed bare et tidsspørsmål før den ville bli for liten. Terminal 2 som ble bundet sammen med den tredje terminalen, huser pr. 2003 catering, posten og AVINOR’s konferansesenter. Hele komplekset kalles Terminal B, og regnes som den tredje terminalen som har blitt tatt i bruk ved Trondheim Lufthavn.

Terminal nr.4

Den 15. november 1994 kunne samferdselsminister Kjell Opseth foreta åpningen av den nye terminalen, den fjerde i Værnes sin sivile historie. Denne utbyggingen var det første større prosjektet der Luftfartsverket selv hadde byggherreansvaret. Den nye terminalen hadde en gulvflate på 15 000 kvadratmeter, nesten tre ganger så stor som den gamle. Det var den første flyplassen i Nord-Europa med direkte tilknytning til jernbane. Et parkeringshus ble også bygd i tilknytning til terminalen - eller rettere sagt omvendt. Et langt steg mot en moderne lufthavn var tatt.