После окончания Гражданской войны Петр Пумпур решает остаться на военной службе. С июля по декабрь 1921 года он служит авиамотористом Управления комендатуры Центрального аэродрома Москвы. Находясь постоянно среди летчиков, слушая их рассказы и разговоры, Петр все больше и больше осознает, что жить без неба не может. Он просит командование отправить его на обучение летному делу.
С января 1922 по март 1923 года П. Пумпур проходит обучение в Егорьевской военно-теоретической школе летчиков, а с апреля 1923 года — во 2-й Военной школе летчиков в Борисоглебске. 26 октября 1923 года состоялся первый выпуск курсантов летной школы. В этот день путевку в большую авиацию получили 10 человек, в том числе Петр Пумпур и Валерий Чкалов.
С ноября 1923 по май 1924 года Петр Пумпур продолжает осваивать летное дело в 1-й Военной школе летчиков в Москве, а с мая по июль 1924 года — в Серпуховской высшей школе стрельб и бомбометания.
И вот, наконец, годы учебы остались позади. В августе 1924 года молодого авиатора направляют служить во 2-ю истребительную эскадрилью в Москве. Пумпур служит старшим летчиком, осваивая все типы самолетов, стоявших на вооружении подразделения. Как один из лучших пилотов, не раз отмечался командованием и ставился в пример сослуживцам. Герой Советского Союза маршал авиации С.А. Красовский вспоминает: «В эскадрилье А.Д. Ширинкина служили летчики Петр Пумпур, Евгений Птухин... Невысокий русоволосый Птухин — в отряде его все любовно называли Женей — выделялся среди других незаурядным летным мастерством. Петр Иванович Пумпур был немного старше Птухина по возрасту и производил впечатление солидного, знающего себе цену командира. В авиации он начал работать мотористом, затем научился летать. Петр Иванович не любил суеты, все делал обстоятельно»{1}.
В июле 1925 года Петр Пумпур и другие летчики эскадрильи принимают участие в подавлении бандитских мятежей, руководимых эсерами и меньшевиками. Бандиты сосредоточились в селах близ станции Ильинская Московско-Курской железной дороги. Жгли хлеб и дома активистов, расправлялись с сочувствующими советской власти.
Летчики эскадрильи совершали боевые вылеты на разведку, производили обстрелы и рассеивание банд. Полеты были сопряжены со смертельной опасностью. Во время вылета 11 июля бандиты подбили самолет. Летчик был ранен, но сумел совершить вынужденную посадку и скрыться в лесу. Самолет был сожжен бандитами.
Приказом Реввоенсовета СССР № 719 от 03 июля 1925 года за достигнутые успехи 2-й эскадрильи было присвоено почетное наименование «имени Ф.Э. Дзержинского», а в декабре 1926 года она была переименована в 7-ю отдельную авиаэскадрилью.