Năm 2002, Vietnam Airlines ký với Airbus việc mua 90 chiếc Airbus A330. Cùng với đó, hãng kí với Boeing mua thêm 8 máy bay Boeing 777-200,9 máy bay Boeing 777-300 giúp nâng cao hơn nữa chất lượng máy bay của hãng. Cùng năm đó, ngày 28 tháng 10, hãng đã chuyển hoạt động của mình từ Sân bay quốc tế Sheremetyevo sang Sân bay Quốc tế Domodedovo.
Ngày 20 tháng 6 năm 2005, hãng đưa hoạt động của mình đến sân bay thứ hai của Đức, với hai chuyến một tuần giữa Frankfurt với Hà Nội và Thành phố Hồ Chí Minh. (điểm đến trước đây là Berlin). Giai đoạn 2004-2005, số lượng ghế đạt khoảng 70% khi khai thác các chuyến bay giữa hai nước.
Năm 2006, sau khi được đạt được chứng chỉ uy tín về an toàn khai thác của Hiệp hội Vận tải Hàng không Quốc tế, Vietnam Airlines đã chính thức trở thành thành viên của Hiệp hội Vận tải Hàng không Quốc tế và khẳng định chất lượng dịch vụ mang tiêu chuẩn quốc tế của mình.
Vào ngày 15 tháng 4 năm 2009, Vietnam Airlines ký văn bản thỏa thuận tham gia liên minh hàng không lớn thứ 2 thế giới - SkyTeam vào giữa năm 2001. Với việc này, Vietnam Airlines sẽ là đối tác quan trọng của các thành viên trong SkyTeam trên toàn thế giới cũng như tại khu vực Đông Nam Á và hành khách sử dụng dịch vụ của Vietnam Airlines có thể đến hơn 950 điểm đến trên khắp thế giới và hành khách của hãng chỉ cần làm thủ tục 1 lần cũng như được thừa hưởng nhiều quyền lợi khác khi hãng gia nhập SkyTeam.
Tháng 10-2011, Vietnam Airlines đã ký thỏa thuận mua 8 chiếc Boeing 787-9 Dreamliner và sẽ được giao hàng bắt đầu từ năm 2015.
Tháng 12 năm 2011, Vietnam Airlines mở đường bay thẳng giữa Việt Nam và London bắt đầu từ ngày 8/12/2011.
Tháng 12 năm 2011, Vietnam Airlines thông báo sẽ tăng giá vé với mức tăng cao nhất lên tới 20%.
Vietnam Airlines dự kiến sẽ mở đường bay thẳng tới Los Angeles, Mỹ bằng loại máy bay Airbus-380 hoặc Boeing 787 hoặc Boeing 777, hiện nay chưa thành công vì còn vướng những thủ tục an toàn khắt khe ở Mỹ. Mặc dù được chính phủ Mỹ giúp đỡ, như trong năm 2008, Mỹ trợ giúp Việt Nam 1,4 triệu đô la Mỹ để nâng cao năng lực giám sát an toàn phù hợp chuẩn mực quốc tế.
