美国扩大侵越战争后，派遣无人驾驶飞机连续对中国大陆进行侦察袭扰活动。1964年8月29日，美军从日本冲绳加手纳基地起飞1架C--130运输机，在南海上空距大陆200--300公里处投放1架无人驾驶飞机，从海南岛海口入境，经南宁、兴宁、漳州、厦门出境，至台湾湖口靶场收回。这是美国首次使用无人驾驶侦察机侵入中国领空实施侦察，此后，美国无人驾驶侦察机频繁侵入中国领空，仅在1964年8月至10月，美国无人驾驶飞机即窜入中国两广、闽浙沿海及中(国)越(南)老(挝)边境地区达9次之多。美军无人驾驶飞机最高飞行高度通常在1.7万至1.8万米，时速通常为800公里左右，综合运用无线电摇控和程序控制进行制导，侦察军事情况，给中国的国防安全造成重大威胁。
为了打击美国无人驾驶飞机，人民解放军空军于9月底至10月上旬，先后增调比较先进的歼--6型歼击机至江苏徐州、江西向塘、广东遂宁、广西南宁等地。9月29日，美机入窜闽浙地区，人民解放军起飞歼-6型歼击机1架，在宁波附近距离30至40千米发现目标，距敌机7千米发射导弹，因距离过远，目标红外线较弱，未能击中目标。同日，人民解放军起飞歼--6型飞机2架，其中1架攻击2次，因进入角不当，未获战果。10月13日，美机窜入广西省南宁及海南岛地区，副大队长邹广如驾驶歼-6型歼击机，在1.76万米高度上先后对敌机进行了3次攻击，从距离1.02万米打到500米，最后炮弹打光了，也未中要害。邹广如决心驾机把美机撞下来，因动作作过猛，飞机失速进入螺旋未能改出，邹广如不得已跳伞，飞机坠毁。几次作战，因为对美无人驾驶飞机的性能和活动特点不是十分了解，都未能获得战果。但通过战斗，初步摸清了对敌无人驾驶飞机和高空作战的特点，为以后取得战斗胜利创造了有利的条件。
为打击美军肆无忌惮的侦察活动，10月15日，空军司令刘亚楼赶赴广东遂溪，召集指战员、飞行员和有关战勤人员开调查会，研究美无人驾驶侦察机的性能、特点，分析多次战斗未能击落敌机的原因，肯定了飞行员的勇敢作战精神。刘亚楼指出：尽管敌机飞行高度高、体积小，它的弱点是速度小，没有主动规避和还击能力。飞行员只要正确采用爬高方法，熟练操纵技术，在极短时间内完成瞄准、射击、脱离等一系列战斗动作，使用现有装备击落敌机是完全可能的。为此，确定在南宁、遂溪、昆明、蒙自等地设立高空作战空域，配备精干的歼-6型飞机作战分队和指挥保障班子。经过整整1个月的训练和准备，航空兵第1师作战分队于1964年11月15日第一次击落1架无人驾驶侦察机。
当天，雷州半岛天气晴朗。11时53分，雷达于海南岛陵水以东170公里处发现无人驾驶飞机1架，航向西北，直指涠洲岛，高度1.76万米，时速780公里。11时58分驻遂溪机场航空兵第1师2大队5中队中队长徐开通奉命驾驶歼-6飞机拦截。12时06分，美军无人驾驶高空侦察机从海南岛海口市东南窜入大陆，12时23分20秒窜至广东省遂溪西南地区100公里上空时，与徐开通驾驶的战机相遇。徐开通从目标后下方5度角进入攻击，距离400米两次开炮未中，距离230米时，第三次开炮击落了敌机。国防部于16日颁发嘉奖令予以表扬。
通过这次战斗，人民解放军空军部队摸到了打敌无人驾驶侦察机的基本经验和方法。人民解放军空军部队边打边学，不断击落美国无人驾驶侦察机。1965年1月2日，美国无人驾驶侦察机1架，于13时55分由北部湾经广西钦州侵入南宁地区上空，航空兵第1师副中队长张怀连驾驶歼--6型飞机，在1.77万米高空，距目标175米开炮，发射炮弹44发，将其击落。周恩来、贺龙、叶剑英和罗瑞卿等领导人于1月9日在北京接见了两次击落美国无人加强侦察机的指挥员刘鹤翘、飞行员徐开通、张怀连等人，连连称赞他们打得好。
此后，航空兵部队总结和推广了各次战斗经验，取得更加显著的战果。1965年4月3日，航空兵第18师中队长董小海，4月18日航空兵第1师中队长张怀连，8月21日，海军航空兵第4师第10团副大队长舒积成，12月24日航空兵第9师副中队长朱以龙，连续以歼-6型飞机各击落美国无人驾驶侦察机1架。1966年1月3日、2月7日，航空兵第3师飞行员鲁祥孝、大队长冯全民分别驾驶歼-7型飞机，各击落1架美国无人驾驶侦察机。3月5日、3月23日，空军第9师第25团副中队长孙孝先及副中队长朱以龙，以歼--6型飞机又各自击落1架美国无人驾驶侦察机。自1964年8月至1971年12月，人民解放军共击落侵入中国领空的美国无人驾驶侦察机20架，有力地维护了祖国领空安全。