Дослідження присвячене проблемі професійної підготовки льотного складу у вищих навчальних закладах. Проаналізовані сутність і стан досліджуваної проблеми в педагогічній та психологічній теоріях, галузі безпеки польотів та практиці вищої школи. Уточнено зміст поняття "готовність майбутніх пілотів до вирішення проблемних ситуацій" та "проблемне навчання курсантів-пілотів" у контексті професійної підготовки майбутніх пілотів; обгрунтовано необхідність формування готовності майбутніх пілотів до вирішення проблемних ситуацій у професійній діяльності. Розроблено структурні компоненти моделі організації навчального процесу спеціальних теоретичних дисциплін в контексті формування готовності майбутніх пілотів до вирішення проблемних ситуацій у професійній діяльності. Теоретично обгрунтовано та експериментально перевірено ефективність цієї моделі, яка окреслює взаємозв'язки етапів, компонентів підготовки, принципів, форм, методів навчання. Результати експериментальної роботи доводять ефективність запропонованої автором моделі, що дозволяє підвищити рівень професійної надійності майбутніх пілотів.