開國大典定在15時開始，受閱飛機16時升空。定在下午舉行慶典的主要原因，是考慮了國民黨空軍襲擾的因素。
當時，中國大陸還沒有完全解放，西南、西北、中南及華南的戰事仍在繼續，成都、廣州、重慶還停留著國民黨空軍的飛機。1949年5月4日，盤踞青島的國民黨空軍派B－24轟炸機空襲過南苑機場，後來青島解放了，但國民黨空軍在舟山群島及台灣都有遠程奔襲的飛機，隨時可能對北平進行空襲，但天色晚了飛機就無法返航了。
儘管如此，閱兵總指揮部和軍委航空局還是擬制了防禦方案——
防空部隊如何部署？
首長安全如何保護？
遊行隊伍如何疏散？
等等。閱兵總指揮部和軍委航空局的領導對此都考慮得非常細致、具體，設想了各種可能的實施方案。
比如，如果受閱時遭到國民黨空軍飛機襲擾，城樓上的領導人立即到天安門的門洞里躲避；現場參加遊行的群眾則就地臥倒。同時，用戰鬥機進行空中攔截，在廣場外組織高炮對空射擊。
華北軍區航空處航行科長李裕是擔任受閱飛行的地面對空指揮員。他協助處長油江制定了一整套飛機攔截作戰方案，劃定好幾條警戒線、起飛線、攔截線，國民黨飛機從哪條航線進犯，解放軍飛機在什麼地方起飛，在哪條航線上攔截等，都有明確、周密的部署。
例如，倘若國民黨飛機從濟南方向來犯，按當時飛機的時速到北平至少需要一個小時，隨決定在半小時的航程內起飛攔截，並將其擊落。如果飛機到了北平邊緣地帶還沒被擊落，則攻擊的飛機暫時退出，由地面高炮部隊擔負起射擊任務。所有這些方案，都繪制了詳盡的作戰地圖，並且進行了演練。
為保證受閱飛機編隊的正常飛行，北平的上空當天處於淨空的狀態。除受閱的飛機外，不准任何飛機使用北平的空中航線。擔任警戒任務的飛機在機場值班待命，隨時可以升空作戰。
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