吳載熙事親至孝，以及工作上認真學習的態度，深獲軍中長官的肯定，紛紛鼓勵他再投考空軍官校，希望他力爭上游更上層樓，或許是吳載熙仍未忘情兒時懷抱飛行的夢想，他鼓起勇氣，決心報考空軍官校，他利用下班時間，到補習班補習國文、數學、理化，為了加強外語能力，他只要返回宿舍，總是打開收錄音機，反覆學習英語雜誌的英語對話，並且積極鍛鍊體格。正所謂「有志者事竟成」，民國四十三年十一月，吳載熙如願考取空軍官校飛行班第三十九期，實踐他自己取別號「壯飛」，矢誓鷹揚天際的渴望。
吳載熙在空軍官校的受訓期程中，可以說是焚膏繼晷、勤訓不怠來形容，放假時，由於家裡路途遙遠、車程不便，他選擇利用時間在學校自習。因此，吳載熙無論是學科或是術科成績，教官都是以「品學兼優」來核定他的上課表現，尤其是他所記錄的「飛行日誌」，帶過他的師長還公開稱讚吳載熙是所有飛行學生裡，書寫字體最工整、條理最分明的。吳載熙曾經在日記裡寫道「在外求學，則應努力達成父親期望，自投效空軍以後，深知發奮為學，非達成功則不孝雙親，不忠國家矣」。字裡行間，可以體會到吳載熙深感軍旅生涯，無法隨時奉侍父母親，唯有努力讀書，奮發進取，才能寬慰雙親的期望。
果然，民國四十六年十一月，他以官校總成績第二名、品行第一名的優異成績畢業，畢業典禮當天，時任總統蔣中正親自頒發獎狀給予吳載熙，並為他佩掛「飛鷹」胸章，他更代表同期畢業生發表致答辭。當時，吳載熙的父母親還擱下繁忙的農事，從新竹新埔千里迢迢來到高雄岡山，受邀前往觀禮，他的二弟吳載奇將軍曾經回憶說：「這是第一次看到爸媽這麼高興，看到大哥努力得來的成果和榮耀，掩抑不住老人家的欣慰與自豪」。
吳載熙成為中華民國空軍少尉飛行軍官，先是派往屏東機場捍衛國家領空，後奉派赴琉球美軍基地接受低壓艙訓練，精進飛航技藝操練，民國四十七年間，臺海局勢緊張，吳載熙銜命巡弋馳騁，八月二十日，他和三位隊友駕駛F -86F軍刀式戰機，擔任海峽巡邏偵察任務，當時飛行資歷仍屬「菜鳥」階段的吳載熙，機警地發現八架中共米格機欲自後方視野死角偷襲，他立即通知隊友閃避應戰，終未讓共機得逞，保全我方全體戰機，這一役，他獲記大功一次，可以說是「初生之犢不畏虎」。而在八二三戰役中，吳載熙銜令馳援金門前線，他曾在料羅灣外海發現敵人魚雷快艇，迅即開火；也曾在發現共機時，當機立斷就對頭攻擊，因而不斷累積戰分，先後獲頒「宣威」、「翔豹」、「彤弓」、「鵬舉」、「飛虎」、「雲龍」、「楷模」、「復興」等勳章。
