Construido en 1950, el primer aeródromo daba servicio al vuelo inaugural de Mexicana de Aviación, Ciudad de México - Mexicali, con escala en Puerto Peñasco. En ese entonces se contaba tan solo con un operador de telégrafo para informar las condiciones de la ruta aérea.
Dos décadas después, en 1973, la pista y un pequeño edificio terminal fueron renovados.
Fue declarado Aeródromo Internacional por mandato presidencial el 5 de agosto de 1994, recibiendo así a vuelos internacionales que anteriormente entraban al país vía Mexicali o Nogales.
Una nueva fase de transformación comenzó el 28 de septiembre de 2005 con el apoyo financiero y el liderazgo de Grupo Vidanta. Las obras de remodelación garantizaron la seguridad de las operaciones conforme a los estándares internacionales de construcción y operación de aeropuertos.
Entre ellas destacan:
A la par de su operación y mediante una alianza entre el Gobierno del Estado de Sonora y Grupo Vidanta, se construyó el nuevo Aeropuerto Internacional Mar de Cortés, capaz de atender aeronaves comerciales tipo Boeing 757 o similares. Su inauguración oficial fue el 5 de noviembre de 2009.