Второе направление развития ВВС связывалось с модернизацией состоящей на их вооружении авиационной техники, в процессе которой самолеты должны были получить новые комплексы управляемого оружия. В качестве «наследства» от Вооруженных Сил Советского Союза ВВС Республики Беларусь получили значительное число истребителей-перехватчиков четвертого поколения МиГ-29 и Су-27, которые сегодня состоят на вооружении 927-й и 61-й истребительных авиационных баз (иаб). Обе авиабазы входят в состав одного из двух в ВВС и войсках ПВО и наиболее мощного по боевым возможностям Западного оперативно-тактического командования. Поэтому вполне логично, что именно на эти самолеты обратили внимание в процессе планирования работ по модернизации ВВС. Первым для усовершенствования был выбран МиГ-29. Поскольку модернизацию желательно было производить силами белорусских предприятий, то работы по этой теме возглавил 558 АРЗ в г. Барановичи.
Это предприятие к середине 90-х гг. освоило ремонт истребителей МиГ-29, поэтому работа по их модернизации начиналась уже не с «нуля». Кроме того, на заводе в конце 90-х годов осуществили модернизацию двухместного самолета-штурмовика Су-25УБ. Его доработка позволила расширить возможности установленной на штурмовике системы вооружения за счет возможности включения в нее новой противорадиолокационной ракеты. Кроме того, самолет получил новую станцию предупреждения об облучении. Модифицированный самолет поступил (к сожалению, пока в единственном экземпляре) в ВВС Республики Беларусь. Благодаря этим работам 558 АРЗ получил большой опыт сложной модернизации авиационной техники. На его основе специалисты завода и приступили к доработке освоенного в ремонте МиГ-29. Этот процесс занял несколько лет и потребовал не только серьезных усилий конструкторов и технологов, но и огромной организационной работы – ведь большая часть поставщиков нового оборудования находилась за пределами Республики Беларусь. Все опытно-конструкторские работы велись на самолете с бортовым №05, который и стал первым доработанным истребителем МиГ-29БМ. Его испытания были успешно завершены к лету 2003 г., после чего на заводе в Барановичах было модернизировано еще несколько таких истребителей (подробно о самолете МиГ-29БМ – см. «Взлёт» №10/2005, с. 34-41).
Освоив модернизацию МиГ-29, отработав технологии и накопив при этом немалый опыт, 558 АРЗ приступил к совершенствованию более сложного самолета Су-27УБ. Выбор именно этого варианта Су-27 был продиктован имевшимся к тому времени в России опытом модернизации близкого к Су-27УБ по конструкции самолета Су-30, экипаж которого также состоит из двух человек. Несколько упрощало ситуацию и отсутствие необходимости увеличивать дальность модернизированного варианта Су-27 (для этого на МиГ-29БМ была внедрена система дозаправки топливом в полете). Дальности полета этого самолета более чем достаточно для выполнения возлагаемых на него задач в ВВС и ПВО Республики Беларусь. Это позволило не вносить изменений в топливную систему и заниматься исключительно модернизацией комплекса вооружения истребителя. К 2004 г. головной модернизированный самолет, получивший название Су-27УБМ1 успешно прошел испытания и вскоре был возвращен в строевую часть, а по его типу доработкам было подвергнуто еще несколько белорусских Су-27УБ.
ВВС РБ решили не ограничиваться модернизацией только самолетного парка, распространив ее и на вертолеты. В отличие от боевых самолетов, ремонт вертолетов в Республике Беларусь осуществляется сразу на двух авиаремонтных заводах – в Барановичах и в Балбасове под Оршей. Однако успешный опыт 558 АРЗ в области модернизации самолетов поставил этот завод вне конкуренции. Надо сказать, что завод находился в непростых условиях, ведя сразу несколько тем по модернизации авиационной техники. И все же ему удалось успешно справиться с поставленной задачей, в результате чего обычный Ми-8МТ превратился в «круглосуточный» Ми-8МТКО1. Новое оборудование позволяет теперь без ограничений применять вертолет в ночных условиях, в т.ч. выполнять посадки на площадки вне аэродрома. Модернизированный вертолет после завершения испытаний вернулся на «родную» 181-ю боевую вертолетную базу.