Постепенно, по мере развития техники, усложнялись и расширялись средства, которыми оперировала противовоздушная оборона. В 30-е годы боевые возможности существенно выросли за счет внедрения в войска радаров. В 50-е годы зенитная артиллерия была дополнена ракетными комплексами и реактивными перехватчиками. Сейчас в качестве «глаз и ушей» ПВО все более используются космические аппараты.
Постоянно менялась структура и подчиненность войск. В 1930 году при Генштабе было создано управление ПВО, а спустя 10 лет появились войска ПВО. В 1948 году они стали самостоятельным видом Вооруженных сил. В 1998 году Войска ПВО были объединены с Военно-воздушными силами России. В советский период существовали только два военных округа ПВО страны – Московский и Бакинский. Следует различать противовоздушную оборону Сухопутных войск и ВМФ, имеющую ограниченные полномочия, и ПВО Российской Федерации, которая «отвечает» за всю территорию страны.
Появление в 1954 году первой в истории советской зенитно-ракетной системы С-25 произвело революцию в ПВО. Ее модификация С-75 «Двина» с блеском доказала американцам, что их хваленые, прежде неуязвимые, самолеты-разведчики U-2 больше не смогут безраздельно господствовать на недосягаемой высоте. Первый урок США получили 1 мая 1960 года, когда над Свердловском был сбит U-2, пилотируемый капитаном ВВС США Гэри Пауэрсом.
Сегодня на вооружении войск ПВО стоят гораздо более мощные комплексы. Среди них зенитно-ракетная система С-400 «Триумф» средней и большой дальности. Она была принята на вооружение в 2007 году. Предназначена для поражения аэродинамических воздушных целей, в том числе выполненных с применением технологии «стелс», а также баллистических ракет с дальностью пуска до 3500 км, гиперзвуковых целей и других современных и перспективных средств воздушного нападения. Каждый ЗРК обеспечивает одновременный обстрел до 36 целей с наведением на них до 72 ракет.