Małżeństwo okazało się trwałe i szczęśliwe, Cochran i Odlum mieszkali na wspólnym ranczu w Kalifornii aż do śmierci Floyda w 1976 roku.
Kariera lotnicza thumb|1938 Bendix Race thumb|Cochran w kokpicie Curtiss P-40 Warhawk thumb|Cochran (na środku) z pilotkami szkolonymi w ramach WASP W 1932 roku na lotnisku Roosevelt Airfield na Long Island Cochran przeszła pierwszy kurs pilotażu, licencję zdobyła po zaledwie trzech tygodniach nauki, dwa lata zajęło jej zdobycie licencji komercyjnej. Wkrótce Jaqueline, znana wśród znajomych jako „Jackie”, zainteresowała się wyścigami lotniczymi. Zaprzyjaźniła się z Amelią Earhart. Była jedyną kobietą rywalizującą w MacRobertson Air Race (z Londynu do Melbourne) w 1934 roku. W 1937 roku jako jedyna kobieta wzięła udział w wyścigu Bendix (z Los Angeles do Cleveland). W tym samym roku ustanowiła kilka kobiecych krajowych rekordów prędkości. W 1938 miała już opinię najlepszej pilotki w Stanach Zjednoczonych. Zwyciężyła w Bendix i ustanowiła nowy międzykontynentalny rekord prędkości oraz wysokości przelotu. W latach 30. została także pilotką doświadczalną. Cochran była pierwszą kobietą, która pilotowała bombowiec przez Atlantyk, pierwszą kobietą, która przekroczyła barierę dźwięku oraz wykonała start i lądowanie z pokładu lotniskowca samolotem odrzutowym.