Les années 2000
.Le nouveau millénaire a apporté de nouveaux défis au transport aérien. Après les évènements du 11 
septembre 2001 la sécurité à l’aéroport a pris une nouvelle dimension. L’ancien terminal du Findel, qui arrivait aux limites de ses capacités, ne pouvait plus assurer les nouvelles normes de sécurité. La décision de construire une nouvelle aérogare était devenue une nécessité. Les travaux ont débuté en 2003 et la mise en service a eu lieu le 21 mai 2008. Une première étape était la construction du terminal B pour les avions petits porteurs inauguré en 2004. Après démolition de l’ancienne aérogare il sera raccordé au terminal principal. Des travaux sont en cours pour raccorder l’aérogare au réseau ferroviaire.
Divers autres éléments ont débouché dans une mise en question du concept global de l'administration de l’aéroport de Luxembourg. Il y eu une reforme des services aéroportuaires, d’un côté l’Administration de l’Aéroport qui est devenue l’Administration de la Navigation Aérienne sous le contrôle du Ministère des Transports, qui est responsable des matières aéronautiques, tels contrôle aérien, bureau de piste, météorologie et service incendie. De l’autre côté une société nouvelle société, Luxairport SA fondée en 2003, qui est responsable de la gestion des infrastructures aéroportuaires et du contrôle d’accès à l’aéroport. Les contrôles de sécurité par les agents de Luxairport se font sous la supervision et pour le compte de la Police Grand-Ducale, représentée à l’aéroport par l’Unité Centrale de Police Aéroportuaire (UCPA). La première mission de Luxairport était la construction de la nouvelle aérogare.
Le Ministère des Transports a créé en 1999 une nouvelle division la Direction de l'Aviation Civile (DAC) qui a pour mission d'élaborer les directives et procédures pour assurer la sûreté et la sécurité de l'aviation civile, d'émettre les licences, certificats et agréments aux opérateurs aériens, de contrôler l'application des directives luxembourgeoises et internationales par les opérateurs aériens, établis à Luxembourg ou opérant à Luxembourg à partir de l'étranger, de tenir le registre des aéronefs luxembourgeois et en général de promouvoir les activités aéronautiques. La DAC répond directement au Ministère des Transports et assiste le Ministre dans toutes les questions en relation avec l'aviation. En 2009 la DAC a repris les travaux de contrôle des aéronefs et ateliers aéronautiques, travaux délégués depuis 1952 au Bureau Véritas.
Dans un contexte global avec les ressources naturelles en péril et des émissions de gaz carbonique et émissions sonores à réduire, les compagnies aériennes sont contraintes à remplacer leurs avions par des modèles nouveaux équipés de moteurs plus performants et en même temps plus économiques et silencieux. Dans ce contexte s’inscrit également la politique «green sky» poursuivie par la Commission Européenne et Eurocontrol en particulier. Des efforts sont entrepris à tous les niveaux pour prendre en charge les avions de la mise en route des réacteurs à l’aéroport de départ jusqu’à l’arrêt des moteurs à l’aérodrome d’arrivée. Le système cherche à utiliser de manière optimale les capacités d’espace aérien disponible pour réduire au maximum les temps d’attente avant le décollage et avant l’atterrissage, permettant ainsi d’économiser du carburant.
Une nouvelle activité a connu un essor considérable durant les dernières années, le voyage d'affaires avec un avion privé. Dans un monde où des déplacements d'affaires sont nécessaires et les économies de temps et de coûts à l'ordre du jour, un nombre de sociétés ont trouvé un marché pour mettre à disposition pour ces déplacements des jets d'affaires. A nouveau la situation centrale de Luxembourg a attiré cette activité et aujourd'hui 6 sociétés offrent leur services à partir de l'aéroport de Luxembourg. A partir de février 2000 Hahn Air, une société allemande de services pour compagnies aériennes, propose deux vols hebdomadaires réguliers avec un jet d'affaires Hawker Beechcraft Premier avec 6 places.
L’an 2003 a été marqué par le premier accident majeur d’une compagnie luxembourgeoise, le crash d’un Fokker de Luxair à Niederanven qui a coûté la vie à 20 personnes, un membre de l’équipage et un passager ont survécu l’accident.
Pour les activités sportives aéronautiques la discipline du parapente a obtenu en 2008 une base permanente
au Grand-Duché avec l’inauguration le 4 juillet du site de Gringlay. Le cercle luxembourgeois de vol à voile à célébré son 50ème anniversaire en août 2008.
Sous initiative d’Avia Sport la fondation «I comme Icare» est fondée en 2008. La fondation, placée sous le haut patronage de LLAARR le Prince Guillaume et la Princesse Sybille de Luxembourg, s’engage pour les personnes handicapées des membres inférieurs qui désirent devenir pilote privé d’avion. L’instruction par des moniteurs spécialement formés est effectuée sur un avion spécial acquis par la fondation.