根據蘇聯政府第1040-444сс號法令和蘇聯國防部長1954年6月14日的命令重組了國土防空軍的結構。新的結構包括所有基本防空兵力，並沿國界規定了責任界限。代替之前編制中防空區的是恢復二戰後期解散的那些曾經的作戰編隊（防空軍區和防空集團軍）和作戰戰術編隊（防空軍和防空師）。具體組成取決於它在防空系統中的位置，保護目標數量、覆蓋程度和目標的重要性。
防空區部署在幾個軍區的領土上，責任區邊界與軍區邊界並存，邊境軍區司令被賦予直接領導和負責其領土上的防空任務。軍區範圍內的國土防空軍所屬防空集團軍（軍）指揮官受軍區司令指揮，按照總參謀部1954年12月8日指令，他們擔任軍區副司令負責防空。一個例外是遠東方向，軍區司令繼續全權負責其區域的防空。當時共建立了兩個防空區-中央（很快更名為莫斯科）和巴庫，之前隸屬兩個防空區的防空殲擊航空兵第52和第42集團軍依然分別隸屬，此外莫斯科防空軍還轄有1個防空集團軍。
50年代防空軍優秀服役人員紀念章
原先的列寧格勒特別防空集團軍和基輔與烏拉爾防空集團軍重組了相應的防空區域。原先的防空殲擊航空兵第25集團軍（列寧格勒）、防空殲擊航空兵第16軍（基輔）和第49軍（斯維爾德洛夫斯克）撤銷番號，相關人員則充實到相應防空集團軍。以頓巴斯防空區和防空殲擊航空兵第32集團軍為基礎組建了北高加索防空集團軍，以共青城-哈巴羅夫斯克防空區和防空殲擊航空兵第50軍為基礎組建阿穆爾防空集團軍（哈巴羅夫斯克）。除了7個防空編隊（2個防空區和5個防空集團軍），組建了北方、白海、波羅的海、明斯克、利沃夫、敖德薩、塔夫里切斯基、哈爾科夫、外高加索、喀山、古比雪夫、土耳其斯坦和外貝加爾防空軍，組建了新西伯利亞和契卡洛夫（今奧倫堡）防空師，以及三個防空局。這些措施並沒有解決所有問題。防空力量和手段仍然支離破碎。
防空區隸屬於國土防空軍總司令，殲擊航空兵在作戰行動時屬於軍區的一部分，由軍區司令統一指揮負責防空任務。
防空集團軍和防空軍作戰指揮上除了隸屬國土防空軍總司令外，也由所在軍區司令指揮。軍區司令負責有效組織軍區內的所有防空力量擊退敵人的空襲。不過這樣的雙重從屬指揮，影響指揮控制效率，使得防空任務執行效率和質量有待提高。另外一個問題就是只是考慮到將防空集團軍與防空軍責任區邊界與軍區的領土結合起來，而沒有考慮到潛在敵人的空中攻擊手段的發展，對防空力量使用產生了負面影響，特別是殲擊機能力的體現。
在防空編隊中，殲擊航空兵指揮官，防空飛彈部隊和高炮部隊指揮官，以及雷達部隊指揮官分別指揮不同類型的下屬部隊，對指揮效率和質量產生了負面影響。
1956年5月1日紅場閱兵中АТ-Л輕型火炮拖拉機拖曳С-60型57毫米高射炮
此外，下屬部隊與指揮所和防空協會軍事部門的指揮官分開控制。這無助於引入自動化指揮和控制系統，並使防空編隊和編隊之間的互動組織複雜化。無線電工程部隊與雷達部隊防空編隊負責人以及在作戰方面對殲擊機編隊指揮官的雙重從屬並不能完全確保對殲擊機的控制和指導。
由於殲擊航空兵部隊的一些指揮所和雷達站的布置不合理，在1個機場會有多達4個指揮所，這樣實際指揮導致無法完全實施有效指揮。
在後勤方面，最大問題是防空部隊是通過軍區和炮兵總局（自1960年11月起為蘇聯國防部火箭和炮兵總局）提供後勤保障。這樣的結構沒有考慮到國土防空軍作為持續戰備部隊的特殊性，這可能導致隨著敵對行動的爆發而使得後勤供應中斷。
為了增加防空殲擊航空兵航空團的戰備和飛行人員的培訓，自1954年以來，航空兵團採取二線制度。第一線的團旨在防止敵機侵犯蘇聯領空，駐紮在邊境地區，並配備了一級和二級飛行員。二線團駐紮在內陸地區，旨在訓練年輕飛行員達到二等和一等飛行員水平。
為了保護莫斯科免受空襲蘇軍開始裝備С-25防空飛彈系統，為此組建了4個軍，都隸屬莫斯科防空區，在整合了所有最新防空裝備用於保衛首都之後，1955年7月15日蘇聯國防部長命令成立特別防空第1集團軍。
1955年5月7日С-25防空飛彈系統裝備蘇軍
為提高作戰任務的執行質量，1955年4月26日根據蘇聯國防部的命令，制定了《軍區、防空區和海軍防空部隊和手段的作戰任務規定》。
1951年12月15日蘇聯部長會議《關於發現敵機建立早期探測服務機構的法令》的實施，在對空情報部隊基礎上建立雷達部隊並為防空殲擊航空兵提供服務。這些部隊被稱為國土防空軍對空情報雷達部隊，1955年更名為國土防空軍雷達部隊。
他們進入了一個統一的部隊系統和防空部隊的雷達和視覺偵察手段。整個蘇聯都組織了雷達偵察，雷達部隊的所有單位和防空師都配備了雷達。每年12月15日，俄羅斯都會慶祝空天軍無線電工程部隊組建日。
П-15雷達
國土防空軍中央機構組織獲得批准。國土防空軍總參謀部機構中包括作戰和組織動員部、軍事科學部和中央指揮所。新增了國土防空軍殲擊航空兵司令、防空飛彈部隊司令和雷達部隊司令的職位，取消了防空氣球部隊指揮官的職位。
1956年1月，國防委員會聽取了國土防空軍總司令、蘇聯元帥С.С.Бирюзов比留佐夫的報告。他就國土防空軍新的組織機構做了初步說明。準備建立國土防空軍新的指揮所系統。它包括：中央指揮所，與防空飛彈部隊中央指揮所相結合；防空部隊主要指揮所，與防空飛彈部隊主要指揮所相結合；殲擊航空兵部隊指揮所，與防空飛彈部隊和高射炮部隊指揮所相結合。
1956 年2月蘇聯部長會議通過了一項關於防空指揮所需要擁有防核武器和化學武器打擊設備的決議。當年3月19日通過了「關於加強西伯利亞和烏拉爾地區防空」的決議，下令在這些地區部署6個殲擊航空兵師、12個獨立無線電工程部隊和 26個防空飛彈團。
1956年阿穆爾防空集團軍重組為獨立遠東防空集團軍，成為國土防空軍的一部分。她負責覆蓋該地區所有陸地和海上空中的安全，包括楚科奇、堪察加半島和千島群島。在兩個的防空局的基礎上，創建了濱海邊疆區和庫頁島防空軍，其中包括遠東軍區和太平洋艦隊的防空部隊。
1956年閱兵的雷達探照燈
1957年初，海軍防空部隊和海軍航空兵殲擊機部隊轉隸國土防空軍。在此基礎上，組建了7個防空師-塔林、波羅的海、克里米亞、極地、共青團城、蘇維埃港、堪察加，其中包括部分殲擊航空兵、對空情報部隊、防空飛彈部隊和雷達部隊。因此，實施了1956年制定的改善國土防空軍組織結構的原則，其中規定撤銷部分殲擊航空兵和高射炮兵師的番號，在這些部隊基礎上與有關單位組建國土防空軍所屬部隊。例如，1957年1月，黑海艦隊防空局解散，克里米亞防空局成立（1960年改名防空第1局）。它包括高射炮兵第100師，殲擊航空兵第181師和防空飛彈部隊的部分單位，兩個師番號都被撤銷，組建了一支特別部隊。
1957年3月25日，蘇聯國防部長批准了《蘇聯海軍防空條例》，明確了國土防空軍和海軍防空部隊的防空職責。國土防空軍負責覆蓋海軍基地、分散的基地、港口和機場、殲擊機航程內可掩護的海上船隻及其沿海控制範圍。關於沿海防空編隊的指揮官，在國土防空軍的職責範圍內與海軍部隊聯合行動，使用所有力量和防空手段。海軍航空兵指揮官包括航空兵殲擊機和防空部隊參與聯合行動，以覆蓋海岸控制範圍之外的海上船隻。
蘇聯海軍航空兵的米格-15殲擊教練機
1957年6月，蘇聯國防部長向政府提交了1957-1969年加強北部和東部地區防空的措施計劃。為了建立預防敵軍空襲的早期預警網絡，計劃在1957年秋天之前在北冰洋沿岸的葉尼塞河、勒拿河和鄂畢河沿岸部署大約500個雷達站。
1957年同時組建了北方防空軍，1958年與白海防空軍合併為新的北方防空軍。
根據蘇聯武裝部隊軍事科學會議提出的建議，1958年1月，建立了國土防空軍的單一後方組織。根據蘇聯武裝部隊總參謀長1958年7月28日的指示，整個後方組織包括116個航空技術基地、55個各種用途的倉庫、7個醫院、120個衛生站和15個其他單位。汽車運輸單位不在後方組織序列中，而是包含在國土防空軍總部相關部門中。
未完待續