1960年代初，國泰航空管理層決定採購價格實惠的Convair 880中型中程噴射客機，正式邁進噴射機時代。客機配備四個引擎，速度快而靈活，機師對這些飛行優點讚譽有加；但卻令為國泰服務了一段日子的螺旋槳機隊相形見絀，顯得年華老去。

率先於1962年退役的是國泰首批DC-3客機中的Niki，她曾與Betsy結伴翱翔天際，由國泰合伙創辦人Roy Farrell於1946年從美國運來亞洲。Niki雖然已經光榮退役，但卻並未被人遺忘。現在國泰航空的香港總部國泰城門外，陳列了一架Niki的一比一複製飛機；表揚公司傑出員工的員工嘉獎禮，亦被稱作Betsy及Niki。公司後來將Betsy出售予Royal Air Lao航空公司，獲得一筆可觀的流動資金應付當前所需。

接著其他螺旋槳飛機亦相繼告別飛機庫，DC-6系列和最後一架DC-4都在1962年退役。到了1963年初，國泰機隊擁有一架Convair 880和兩架Electra，後者是渦輪引擎噴射機，後來被澳洲航空更先進的波音707噴射客機淘汰，令公司被逼放棄飛悉尼的航線。

1965年，國泰航空再添兩架Convair，有一架是用來取代其中一架Electra。國泰其後陸續購入Convair，到了1968年，國泰航空的機隊已全數更換成 Convair 噴射機，八架先進客機在香港天際飛翔穿梭，為國泰注入現代化實力，以準備日後大展拳腳，並與資金充裕的對手競爭。

然而萬事起頭難，由於飛機是在溫暖乾燥的加州設計及製造，引擎難以適應東南亞悶熱潮濕的氣候，需要反覆調整。但透過與生產商及美國的環球航空與達美航空合作，飛機的主要問題得以成功修正，以應付悶熱的天氣。國泰航空從此一律採用噴射客機，令業務網絡迅速擴展，更在海外開設辦事處。這時的國泰航空懷著自信，以充足的準備迎接1970年代來臨。