1938年底,刘善本航校毕业后,被编入空军轰炸机总队第六中队任飞行员。1940年他被调到国民党空军唯一的远程轰炸机大队(即航空第八大队)。1943年,刘善本被派到美国接受B-42远程重型轰炸机的改装训练。他因学习刻苦、成绩突出,使得美国人惊奇,因而曾经被挑选出来作教官训练。
因伤住院,觅得人生另一半
　　1938年12月,刘善本所在的国民党空军军官学校第八期轰炸科毕业了,他和几位同学被分配到成都凤凰山轰炸机总队第六中队,任准尉飞行员。翌年1月,他随队调到新津机场接受YHHAA(俄文)攻击机训练。
　　1939年6月的一天,在进行空中编队训练时,长机刘善本不幸被僚机撞伤,在关键时刻,他镇定自若,首先组织机组人员跳伞,自己最后一个离机。由于离地面太近,降落伞还未全张,便摔倒在河滩上,因伤住院治疗。住院期间,经朋友张成文介绍,刘善本结识了成都华美女中高一学生周叔璜。这是一位眉清目秀、活泼可爱、追求上进的少女。其父周洪模,是一位为人老实的长者,以经营杂货小店谋生度日。其弟周叔瑜也在成都读书,曾多次到医院看望刘善本。一来二去,二人彼此有了好感,到了无话不拉的地步。刘善本还向她讲述了自己在家中曾经有过“父母包办”的婚史,这坦诚的“秘密”取得了周叔璜的理解。很快,二人确定了恋爱关系。
　　1942年4月,刘善本和周叔璜喜结连理,在兰州近郊租借的两间民房,举行了简单而热烈的婚礼。第二年,周叔璜生了个女儿。给她取名叫“兰平”,以纪念在兰州平安分娩。
主动请缨,开辟处女航空线
　　1940年1月,刘善本进入成都机械学校第五高级仪表训练班学习4个月,结业后编入国民党空军唯一的远程轰炸机大队(即航空第八大队)第六中队,任中尉飞行员。
　　1941年1月,国民党制造了震惊中外的“皖南事变”,刘善本听后惊讶不已,大敌当前,却同室操戈,真是“相煎太急”。
　　此时,刘善本从山东老家来的信中得知,许多百姓不满当局做法,纷纷投奔共产党八路军,对妹妹瑞兰也加入到革命洪流中甚为欢喜。
　　1942年,刘善本听到八大队领航员王毓兴曾经领航一架苏联Y.6型运输机经兰州去延安,受到毛泽东等人的亲切召见谈话并赠送给延安军民自制的大衣后,十分高兴和羡慕。
　　为了战事需要,国民党政府决定在新疆、青海、西康等地开辟新的运输航线。航委会命令第八大队完成这项艰巨的任务。
　　由于这些地区都属高原,气候条件十分恶劣,又加上当时飞机性能原因,大队长蔡锡昌两次组织驾机侦察,都是机毁人亡的结果。对此,蔡锡昌十分焦虑,出了事故,上峰要追查责任,下面又很难找出合适领航员再去探险,简直像热锅上的蚂蚁。一天,刘善本找到大队长,主动请缨,要求完成这次开辟新航线任务。在经过多次分析研究后,大队长同意刘善本带队前去探险。
　　世上无难事,只要肯登攀。在刘善本和同事们的努力下,圆满完成了上述任务,还多次穿行于甘肃大河坝、新疆和田等地之间,创造了新的历史。《中国空军》及时刊登了《刘善本侦察玉树航线成功》的报道。
　　刘善本在八大队驻兰州期间,在实践中得到了锻炼和成长,他写的《飞机上高压氧气装备》和《混合浓度表》等技术性文章在《中国空军》发表后,受到了上司的嘉奖和同事的赞扬,还得到了一定的奖金。
赴美期间,被当成教官训练
　　为了加强空军力量,国民党当局决定派遣飞行员赴英国参加培训,在赴英的3名飞行员中,刘善本脱颖而出,因为他的英语和航空知识都比较好,击败了许多选手被录用。
　　1943年7月,美国国会通过“租借法案”,同意给同盟国以贷款或租借的形式向反法西斯国家提供援助,可以赊销军火、培训飞行员等。太平洋战争爆发后,成立了中国战区,蒋介石任中国战区总司令,并派史迪威将军任中国战区参谋长兼入缅总司令。有了这种同盟关系,当局决定以八大队为基础,组成一支轰炸部队,共79个机组,每组10人。在美接受训练后,将接收一架飞机回国。刘善本与杜道时由于前期批准赴英训练,这时可以优先赴美,因而他二人便申请改为赴美,留英人员改选他人。
　　刘善本等人先接受一段培训后,到印度孟买乘船,由美国军舰护航,10月底抵达洛杉矶,进驻安娜机场,随即开课。此次学习共分5个训练阶段。第一阶段,学习英语。第二阶段分科学习,主要是B-24式重型轰炸机理论课。第三阶段,他们到墨西哥阿不凯机场,学习飞机构造原理。第四阶段,转到卡尔若多州皮阿布鲁学习联合飞行科目。第五阶段,学习各兵种联合作战。
　　刘善本由于学习刻苦,善于思考,训练成绩一直名列前茅,第一飞行阶段,在中国人中,他的成绩第一。第二飞行阶段,他平均成绩97分,连美国学员也没有这样好的成绩。第三飞行阶段,他因成绩突出,使得美国人惊奇,因而曾经被挑选出来作教官训练。美国训练组组长几次向中国提议他为飞行领队。
　　为了抓紧有限的时间学习驾机本领,刘善本严格安照训练要求,一丝不苟的完成各科目的学习和训练。假期中,他婉然谢绝了同伴们请他当导游的恳求,尽量少参加爱国华侨组织的体育、跳舞等联欢活动。一有空儿,便到基地天文航行馆,架起模拟领航机,根据不同天气和经纬度,饶有兴趣的作渡海演习。
　　刘善本在学习期间,那股子钻劲是出了名的。他在航空研究所改装了飞机仪表,获得了几千美元的奖金。他还敢于当场纠正洋教官的错误,从而获得了美国的技术革新奖,同事们夸他了不起!为中国人争了气。