3年10月，山本五十六又爬到了第1航空戰隊司令官的位置。第1航空戰隊的旗艦是“赤城”號。時隔僅兩年，山本五十六再次登上了“赤城”號航空母艦。
山本五十六出任第1航空戰隊司令官的這一段時間，潛心研究了中國的《孫子兵法》，由於幼承家傳，山本的中文功底是比較深厚的，因此他對《孫子兵法》的研究已經有了一定的深度。他特別推崇孫子的“知彼知己，百戰不殆”、“致人而不致於人”等作戰原則。
有一段時間，由於“赤城”艦上的官兵染患了痢疾，因此，第1航空戰隊司令部不得不將旗艦暫移至“龍驤”號航空母艦上，當時的“龍驤”號艦長是桑原虎雄。有一次桑原虎雄上廁所，一推門看到山本正坐在馬桶上看書，一看書名才知道是《孫子兵法》。山本看到桑原虎雄進來，便拿《孫子兵法》來考他：“桑原君，你對孫子的‘不可勝者，守也；可勝者，攻也’是怎麼理解的?”桑原虎雄對（（孫子兵法》略知一二，遂答道：“這可能是說僅靠防守，是不能贏得戰爭的，必須要進攻。”
山本五十六誇讚道：“桑原君說得好!如果發生戰爭，我日本帝國也必須要在戰爭中首先發起進攻。攻敵之不備，隻有這樣，才能取勝。”
可見，在山本五十六的頭腦當中，主動進攻的作戰思想已經逐漸形成了。
1934年9月，山本五十六在任第1航空戰隊司令僅十個月後，又接到出使倫敦參加國際海軍裁軍會議預備會議的命令。
1935年12月，山本五十六被任命為海軍航空本部部長。
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所謂的海軍航空本部，是從海軍艦政本部獨立出來的一個部。但是，該部自獨立以來的曆任部長都依然對艦政本部唯命是從，不敢有任何違命之處。一有事情，航空本部從來都不敢正麵闡明自己的意見與計劃，總是試探著艦政本部的意圖然後行事。
但是航空本部與艦政本部並非沒有分歧。艦政本部認為，航空本部一味強調飛機的重要性，言必稱“增加航空軍費”，然而航空本部的飛機甚至在遇到小雨的情況下就不能起飛，更不用說在大風大浪之中進行作戰了，由此看來，飛機在未來的戰爭中究竟能起多大作用昵?艦政本部提出了他們的疑問。
航空本部在此問題上則認為，艦政本部的疑問正是由於航空本部軍費不足所致，如果艦政本部肯把建造軍艦的軍費抽出一部分來增加航空預算的話，日本的海軍航空力量一定能展現出嶄新的麵貌，其戰鬥力也將充分顯現出來。
兩種意見衝突的結果，往往均以航空本部的忍讓與遷就而告結束。
但是，山本五十六的到任卻徹底改變了航空本部的地位。
山本五十六與曆任部長的不同之處是，他工作熱心積極，與下屬打成一片，深得下屬的信任。他處事大膽自信，對艦政本部的錯誤意見毫不遷就，敢於直言。
1936年12月，海軍在定期的人事變更過程中，海軍大臣永野找到時任航空本部部長的山本五十六，打算讓山本出任海軍次官。
永野修身為人極易衝動，為事喜歡自我誇大，與務實、踏實的山本性情截然相反。而且，山本五十六當時正在致力於發展日本海軍航空兵，而航空本部部長的位子顯然正適合當時山本的需要。俗話說，道不同不相與謀，山本對永野的“提拔”給予了委婉的拒絕，永野修身大感意外。同時，永野修身對於山本拒絕出任他的副手感到很不高興，但他又感到非常需要山本的幫助，山本是他物色已久的人選，實在有些不忍就此放棄。因此，他決定進一步對山本施加壓力。他找來山本，麵帶不滿地說：“去年，在我奉命作為帝國全權代表前往倫敦參加海軍裁軍會議時，讓你作為隨員陪同前往，你執意不從。如今你又拒絕當我的次官，是不是對我永野修身有什麼看法，存心不願同我配合?”
永野說的海軍裁軍會議是指繼1934年山本參加倫敦海軍裁軍預備會議後，於1935年在倫敦召開的正式會議。永野作為日本帝國的全權代表前往參加，臨行前曾邀請山本作為他的隨員一同前往，但山本給予了拒絕。正是在這次會議上，日本退出了裁軍談判，宣布不接受3：5比例的限製。
山本五十六聽到永野修身大將說出了這麼一番話，一時有些不知所措，同時他又考慮到海軍的規矩，感到已經不能再推辭，便說：“卑職豈有存心不同閣下配合之意，卑職隻不過擔心自己不能勝任次官重職，恐有辱閣下厚愛而已。”
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