Para que sea eficaz, la zona debe ser patrullada por aviones militares que tienen la autoridad de derribar aviones no autorizados. Se debe avisar con tiempo a la aviación comercial que desvíen sus aviones, y las aeronaves que deseen salir de dicho territorio deberán pedir autorización antes de despegar.
La ejecución de una zona de exclusión aérea no es un acto pasivo, sino una intervención militar. Como tal, es muy probable que la ira del régimen en cuestión, en ausencia de ataques aéreos, pudiera optar por intensificar sus ataques terrestres contra las poblaciones civiles. Además, la aplicación de esta zona requiere a menudo ataques aéreos, que podrían poner en peligro civiles inocentes.
Históricamente se han ejecutado tres zonas de no vuelo, con el fin de protegerlas del riesgo a ser bombardeadas. En 1991, después de la primera Guerra del Golfo, las fuerzas aliadas de los EE.UU., Gran Bretaña y Francia sin decisión de la ONU, establecieron dos zonas de exclusión aérea en Irak (uno en el norte y otro en el sur), cada área tenía por objeto proteger a la población iraquí perseguido por Saddam Hussein. Se mantuvieron durante más de una década en vigor hasta que Hussein fue derrocado en el 2003.
Diferente fue el año siguiente cuando en la guerra de los Balcanes y con el mandato de la ONU, se desplegó dirigida por la OTAN la prohibición del tráfico aéreo militar en Bosnia-Herzegovina. Incluso así, la medida no pudo evitar tragedias como el asedio serbio a Sarajevo o la masacre de civiles en Srebrenica. La zona se mantuvo hasta 1995.
En marzo de este año se aplicó zona de exclusión aérea al país de Libia, para defender a los rebeldes frente a las fuerzas de Muamar el Gadafi (líder del gobierno libanés), que tienen claramente la posibilidad de una brutal masacre de la oposición. La decisión fue tomada por la ONU, dicha operación se inició el 19 de marzo bajo el nombre de “Amanecer de la Odisea”, se espera que Gadafi sea derrocado y no corra mucha sangre en territorio libanés.
Muchos países han establecido zonas de exclusión aérea para proteger a importantes puntos de referencia políticos, militares e históricos. Aunque envueltas en secreto y nunca confirmadas oficialmente, aquí están algunas de las más famosas: el Taj Mahal (India), Machu Picchu (Perú), Palacio de Buckingham (Reino Unido), Centro de Investigación Nuclear Néguev (Israel), la Casa Blanca, el Pentágono y Walt Disney World (EE.UU.). Y recientemente en Japón tras el accidente nuclear ocurrido en marzo de este año, el gobierno estableció una zona de exclusión de 30 km alrededor de la Central Nuclear Fukushima I.