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。