Après l'invasion, les Allemands commencent rapidement la construction d'un champ d'aviation sur le territoire de la commune de Melsbroek, non loin de l'aérodrome de réserve de l'armée belge à "Steenokkerzeel." C'est alors qu'apparaît le nouveau Fliegerhorst Melsbroek, à l'endroit même où se dressait, jusqu'en septembre 1940, un authentique moulin à vent. En mars 1943, la Luftwaffe dispose déjà de trois pistes de décollage en dur.
Après la libération le 3 septembre 1944, les mêmes pistes seront utilisées par des avions aux noms mythiques comme les Spitfire, Typhoon, Wellington, Mosquito et autres Mitchell. Le village de Melsbroek était lui tombé sous les bombes avec, le 10 avril 1944, un bombardement qui avait causé la mort de 21 citoyens innocents. Après les hostilités, une grande partie de l'infrastructure allemande de Melsbroek tomba alors aux mains des Britanniques et c'est précisément dans ces bâtiments que fut implantée l'aviation civile juste après la guerre. Les premiers passagers de l'après-guerre furent entre autres les prisonniers de guerre britanniques qui retrouvèrent ainsi leur pays. Ils furent transportés à bord de bombardiers B-17 transformés de la compagnie suédoise ABA (Aktiebolaget Aerotransport), les célèbres vols Felix.
Après la Deuxième Guerre mondiale, le centre de gravité de l'aviation civile se déplaça de Haeren à Melsbroek. L'entretien des avions de la Sabena, comme les DC4, continua toutefois à être assuré jusqu'au début des années cinquante à Haeren. Pour décoller avec des passagers, les avions roulaient alors sur la voie de ciruclation de Haeren à Melsbroek, longue de plusieurs kilomètres, et volaient même parfois à vide entre les deux aéroports. Entre 1947 et le début de l'année 1949, toutes les compagnies aériennes régulières quittèrent Haren pour s'établir à Melsbroek et l'aéroport civil de Melsbroek fut inauguré officiellement par le Prince Régent le 20 juillet 1948.
La Régie des Voies aériennes (RVA), créée le 20 novembre 1946, n'a pas ménagé ses efforts pour doter la Belgique d'un aéroport civil de dimension internationale au sortir de la Deuxième Guerre mondiale. Très vite, des compagnies pionnières comme la Pan American World Airways (PAWA) s'y posèrent. De nouveaux hangars à avions furent construits du côté de la Chaussée de Haecht (Fromson/Herpain, aujourd'hui utilisés par le 15e Wing de Transport aérien) et dès la fin des années quarante, sur le territoire de Zaventem (Strabed, aujourd'hui utilisé par DHL et SN Technics).
En 1950, 240.000 passagers utilisaient l'aéroport de Melsbroek, un chiffre qui est inférieure au nombre de passagers qui partent chaque semaine de Brussels Airport en 2015. A partir de 1951, des visites guidées furent organisées pour un groupe sans cesse croissant de personnes intéressées, visites qui allaient devenir ce que nous appelons aujourd'hui les Guided Tours de Brussels Airport. Une visite guidée durait environ une heure et était précédée de la diffusion d'un film dans une salle de cinéma propre. De nombreux visiteurs venaient boire une Gueuze Lambic et manger une tartine au fromage sur la terrasse de Mère Avia. Une grande bouteille de Lambic coûtait à l'époque 20 francs belges, pourboire compris.
Le 15 mai 1955, le jeune Roi Baudouin inaugura la liaison ferroviaire entre le centre-ville de Bruxelles et Melsbroek avant d'effectuer son premier vol triomphal à destination du Congo. Nous étions alors sans conteste le premier aéroport à pouvoir se targuer d'une intégration quasi parfaite entre les transports ferroviaire et aérien. Les passagers pouvaient ainsi se faire enregistrer auprès du Sabena Air Terminus situé dans la Gare centrale, rejoindre l'aéroport en train et monter à bord de leur propliner sans avoir à se soucier de leurs bagages.
Par ailleurs, la Sabena avait également développé un réseau d'hélicoptères qui déposait les passagers, au choix, au cœur de Bruxelles, à l'héliport de l'Allée Verte ou à l'Exposition universelle.