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En même temps que l'ouverture de l'aéroport de Chişinău en 1944 est créée une division Moldavie au sein de la compagnie nationale soviétique Aeroflot. La modernisation de l'aéroport de Chişinău dans les années 1960 permet à Aeroflot Moldova d'exploiter des Antonov An-10, An-12 et An-24[1]. La compagnie dessert alors la plupart des grandes villes d'URSS.
À partir de la fin des années 1960, la compagnie s'équipe d'avions à réaction et reçoit progressivement et essentiellement des Tupolev Tu-134. Au milieu des années 1970, la compagnie s'équipe également de Yak-42 et d'Antonov An-26 cargo. Au milieu des années 1980, la compagnie reçoit 10 Tupolev Tu-154. Aeroflot Moldova dessert alors près de 80 villes au départ de Chişinău et, avec la compagnie Moldaeroservice une vingtaine de destinations au départ de Bălți, mais toutes situées en URSS. La compagnie a également exploité plusieurs hélicoptères.
Le est ouverte la ligne Chişinău - Francfort, première ligne à desservir une destination située hors URSS/hors CEI.
Après la chute de l'URSS
Yak-42 immatriculé ER-YCA
Après la chute de l'URSS et l'indépendance de la Moldavie, Air Moldova commence ses activités en 1993 et remplace la branche moldave d'Aeroflot. La "nouvelle" Aeroflot continue cependant à opérer des vols Moscou-Sheremetyevo - Chişinău. Les avions exploités par la jeune Air Moldova sont alors récupérés de l'ancienne dotation d'Aeroflot Moldova, c'est-à-dire des Tupolev Tu-134, des Tupolev Tu-154 et des Yakovlev Yak-42.
À partir de 2001, la flotte commence à être modernisée et Air Moldova réceptionne ses premiers Embraer EMB-120 Brasília et ERJ-145. La compagnie se sépare alors progressivement de ses avions d'origine soviétique, ou s'en sert d'avions de réserve. En 2003, Air Moldova change son identité visuelle et réceptionne son premier Airbus, un A320 immatriculé ER-AXV[2]. Le dernier Tupolev Tu-154 est démoli en 2006.
En 2006, Air Moldova introduit le billet électronique et ouvre une billetterie en ligne sur son site Internet.
À la suite de l'invasion de l'Ukraine par la Russie en 2022 le la compagnie interrompt ses vols vers la Russie. Le l'autorité de l'aviation civile de la République de Moldavie « interdit aux compagnies nationales d’effectuer des vols dans l’espace aérien de la Russie »[4].
Destinations
Airbus A320 immatriculé ER-AXPEmbraer 190 immatriculé ER-ECBEmbraer 120 immatriculé ER-EMA
Air Moldova dessert actuellement 28 destinations, mais certaines sont saisonnières ou des vols charters.
Le seul accident notable qu'ait connu la compagnie remonte à l'ère soviétique et concerne donc Aeroflot Moldova :
le , à la suite d'une erreur des contrôleurs aériens, le vol 7628 Tcheliabinsk - Chişinău assuré par le Tupolev Tu-134 immatriculé СССР-65816 entre en collision à 27 100 pieds au-dessus de Dniprodzerjynsk en RSS d'Ukraine avec le Tupolev Tu-134 immatriculé СССР-65735 d'Aeroflot assurant le vol 7880 Donetsk - Minsk. L'accident fait 178 victimes.