出任“赤城”号航空母舰舰长可以说是山本五十六梦寐以求的事，因为，当时的山本正在全神贯注于日本海军航空兵的建设，自己能够亲任航空母舰舰长，这对于实现他“航空制胜”的思想是有着极其巨大的推动作用的。
站在“赤城”号航空母舰的飞行甲板上，山本五十六不禁感慨万千。他远望着波涛起伏的大海，此时他的内心也一如这波涛上下起伏着，并被一种十分矛盾的感觉压迫着。日美之 间在远东地区矛盾的发展使他感到十分忧虑。山本五十六深深地叹了口气，他在心里一遍遍地问着自己，如果日美将来终有一战，那么，日本如何才能避免失败呢？一个声音马上便回答着他的疑问：日本的失败是难以避免的！这个声音仿佛从遥远的大海彼岸传来，又仿佛是他自己的声音。
一群白色的海鸥展翅飞翔着，迅速地在他的眼前掠过。山本五十六不知不觉攥紧了拳头，他心中暗自想着，如果战争不可避免的话，则必须设法在开战之初便争取主动，除此之外，日本已经别无选择。
山本五十六任“赤城”号航空母舰舰长的一年时间内，日本的海军航空兵有了非常大的发展。
1930年12月，参加伦敦国际海军裁军谈判归来的山本五十六被任命为海军航空本部技术部长。1933年10月，山本五十六又爬到了第一航空战队司令官的位置。第一航空战队的旗舰是“赤城”号。时隔仅两年，山本五十六再次登上了“赤城”号航空母舰。
山本五十六出任第一航空战队司令官的这一段时间，他潜心研究了中国的《孙子兵法》，即使是在上厕所时，山本也经常拿着《孙子兵法》阅读。由于幼承家传，山本的中文功底是比较深厚的，因此，他对《孙子兵法》的研究已经有了一定的深度。他特别推崇孙子的“知彼知己，百战不殆”、“致人而不致于人”等作战原则。
有一段时间，由于“赤城”舰上的官兵染患了痢疾，因此，第一航空战队司令部不得不将旗舰暂移至“龙骧”号航空母舰上，当时的“龙骧”号舰长是桑原虎雄。有一次桑原虎雄上厕所，一推门看到山本正坐在马桶上看一本书，一看书名才知道是《孙子兵法》。山本看到桑原虎雄进来，便拿《孙子兵法》来考他：“桑原君，你对孙子的‘不可胜者，守也；可胜者，攻也’是怎么理解的？”桑原虎雄对《孙子兵法》略知一二，遂答道：“这可能是说仅靠防守，是不能赢得战争的，必须要进攻。”
山本五十六听后对桑原夸赞道：“桑原君说得好！如果发生战争，我日本帝国也必须要在战争中首先发起进攻。攻敌之不备，只有这样，才能取胜。”可见，在山本五十六的头脑当中，主动进攻的作战思想已经逐渐形成了。
1934年9月，山本五十六在任第一航空战队司令仅十个月后，又接到出使伦敦参加国际海军裁军会议预备会议的命令。
1934年11月15日，在参加伦敦裁军谈判期间，山本五十六晋升为海军中将，在其通往海军大将的仕途上又迈上了一个台阶。
◎就任海航本部部长
1935年12月，山本五十六被任命为海军航空本部部长。
所谓的海军航空本部，是从海军舰政本部独立出来的一个部。但是，该部自独立以来的历任部长都依然对舰政本部惟命是从，不敢有任何违命之处。一有事情，航空本部从来都不敢正面阐明自己的意见与计划，总是试探着舰政本部的意图然后行事。
但是航空本部与舰政本部并非没有分歧。舰政本部认为，航空本部一味强调飞机的重要性，言必称“增加航空军费”，然而航空本部的飞机甚至在遇到小雨的情况下就不能起飞，更不用说在大风大浪之中进行作战了，由此看来，飞机在未来的战争中究竟能起多大作用呢？舰政本部提出了他们的疑问。
航空本部在此问题上则认为，舰政本部的疑问正是由于航空本部军费不足所致，如果舰政本部肯把建造军舰的军费抽出一部分来增加航空预算的话，日本的航空力量一定能展现出崭新的面貌，其战斗力也将充分显现出来。
两种意见冲突的结果往往均以航空本部的忍让与迁就而告结束。
但是，山本五十六的到任却彻底改变了航空本部的地位。
山本五十六与历任部长的不同之处是，他工作热心积极，与下属打成一片，深得下属的信任。他处事大胆自信，对舰政本部的错误意见毫不迁就，敢于直言。
山本五十六接任航空本部部长时，正是日本法西斯运动疯狂发展的时期。自日本军部法西斯发动“九一八”事变后，日本法西斯极端分子便不断利用其侵华的“战果”和冒险，推动国内法西斯运动的发展，他们对当时尚称民主的政党内阁实施了暗杀和政变等恐怖手段，企图建立“举国一致”的军部法西斯独裁统治。在1932年“五一五”事件迫使政党内阁倒台之后，军内法西斯分子分裂成“皇道派”和“统制派”。统制派由于得到大财阀的支持而日渐得势，结果演成两派大残杀。先是皇道派的干将湘泽三郎刺杀了统制派的核心人物水田铁山。在湘泽三郎为自己“不能一刀就结果了永田，作为一名剑道能手，我对此深以为耻”的时候，皇道派制造了更大的流血事件。1930年2月26日清晨，1500多名暴乱的官兵，踩过空旷黑暗的街道，开始执行他们“天诛”的使命。