9 июля 1997 г. была создана комиссия Украина — НАТО.
6 апреля 2004 г. Верховная рада приняла закон о свободном доступе сил НАТО на территорию Украины.
21 апреля 2005 г. в Вильнюсе в рамках неофициальной встречи министров иностранных дел стран НАТО состоялось заседание комиссии Украина — НАТО, которое открыло новый этап в отношениях Украины с Североатлантическим союзом — «интенсивный диалог», который должен был стать первым шагом на пути вступления Украины в НАТО. Во время первого официального визита президента Виктора Ющенко в США президент Джордж У. Буш заявил: «Я сторонник идеи членства Украины в НАТО». В совместном официальном заявлении президентов Украины и США говорилось, что Вашингтон поддерживает предложение начать интенсивный диалог о вступлении Украины в НАТО посредством ПДЧ.
В апреле 2005 г. Виктор Ющенко вернул в военную доктрину Украины упоминание о стратегической цели Украины — «полноправном членстве в НАТО и Европейском союзе». Новый текст гласил: «Исходя из того факта, что НАТО и ЕС являются гарантами безопасности и стабильности в Европе, Украина готовится к полноправному членству в этих организациях». Как и в предыдущей версии, задача «глубокого реформирования оборонной сферы государства в соответствии с европейскими стандартами» была названа «одним из важнейших приоритетов внутренней и внешней политики».
20 января 2006 г. в Будапеште, после встречи министров обороны стран Центральной Европы — членов НАТО — Венгрии, Чешской Республики, Польши и Словакии (на которой присутствовал министр обороны Украины Анатолий Гриценко) — было объявлено, что эти государства готовы поддержать вступление Украины в НАТО. Необходимым условием для этого должна стать поддержка этого шага украинским обществом и достижение внутренней стабильности на Украине.
Президент США Джордж У. Буш и оба кандидата в президенты Соединенных Штатов на выборах 2008 г., сенатор США Барак Обама и сенатор США Джон Маккейн, действительно предложили поддержку членству Украины в НАТО. Реакция России была негативной. В апреле 2008 г. президент России В.В. Путин выступил против членства Украины в НАТО.
С 1997 г. на территории Украины начали создаваться военные базы НАТО. Одной из главных баз НАТО стал полигон в Яворово, существующий с 1945 г. Полигон площадью 36 тысяч гектаров расположен в 30 км к северо-западу от Львова.
Киев предоставил Яворовский полигон в полное распоряжение НАТО. С 1995 г. на полигоне проводятся учения «Щит мира» в рамках программы НАТО «Партнёрство ради мира».
В Яворово постоянно находятся сотни американских военнослужащих. На деньги Пентагона в Яворово построены казармы, ангары, завезено вооружение и средства радиоэлектронной борьбы.
Киев официально объявил, что в середине февраля 2022 г. все натовские военнослужащие вывезены с полигона. Судя по всему, они остались там, лишь поменяв статус, то есть формально уволились из армий НАТО и перешли в разряд наёмников.
13 марта 2022 г. РФ нанесла ракетный удар по Яворово, в результате которого погибло до 180 человек, в том числе и западных наёмников.
С 1997 г. на территории Украины проводились военно-морские учения «Sea Breeze» («Си Бриз»).
Первые учения прошли с 26 по 30 августа 1997 г. Их главной целью было улучшение координации между флотами стран и взаимодействия на суше. Украина обязывалась брать на себя ответственность за предоставление военной и гражданской инфраструктуры для размещения НАТО, в то время как те финансировали учения и помогали техникой.
В «Sea Breeze-97» приняли участие Турция, Румыния, Грузия, Болгария, США, Украина при наблюдателях со стороны Великобритании, Грузии, Литвы, Канады, и Франции. Из пропагандистских целей Киев предложил России присоединиться к учениям и, естественно, получил отказ.
В учениях приняли участие более 300 морских пехотинцев и 20 боевых кораблей, включая подводные лодки.
Из-за протеста парламента Крыма Киев перенёс наземную часть учений из Крыма в район Одессы, что вызвало многочисленные протесты местного населения.
В начале 2006 г. правительство Украины решило провести с США военные учения «Си Бриз-2006» в Крыму. Пресс-служба Министерства обороны Украины подчеркнула, что манёвры «Си Бриз-2006» являются «крупнейшими в текущем году и важнейшими для украинского флота и рассматриваются как главное практическое мероприятие подготовки ВМС Украины к участию в антитеррористической операции НАТО «Активные усилия».