Орден Ленина, 3 ордена Красного Знамени, 2 ордена Суворова 1 степени, орден Кутузова 1 степени, орден Суворова 2 степени, ордена Красной Звезды и Знак Почета, командорский орден Почетного Легиона и Боевой Крест (Франция), орден «За военный заслуги» I степени (Болгария), медали «За оборону Сталинграда», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.».

В 1919 г. вступил в ряды Красной Армии. Начинал службу в пехотных частях, прошёл путь от пулемётчика до командира полка. В авиации - с августа 1932 г. Его военный талант ярко проявился в годы Великой Отечественной войны. Почти все время он находился на фронте в качестве представителя Ставки Верховного Главнокомандующего по координации действий авиации фронтов различных направлений, участвовал в подготовке крупных военных операций. Он планировал и руководил действиями авиации в боях под Сталинградом и на Кавказе, вместе с маршалом А.М. Васильевским участвовал в освобождении Донбасса, Южной Украины, Крыма, Белоруссии, Эстонии, Латвии, разрабатывал план разгрома противника на границе с Восточной Пруссией. В 1942 году по поручению Сталина Ф.Я. Фалалеев вел переговоры по вопросу формирования эскадрильи французских летчиков «Нормандия» (позже – авиаполка «Нормандия – Неман»). Летом 1944 года генерал-полковник авиации Фалалеев координирует действия 1-го Прибалтийского и 3-го Белорусского фронтов. Федор Яковлевич обладал широким оперативным кругозором, глубоко понимал природу боевых действий и место в них авиации. Первое генеральское звание Федор Яковлевич получил в 1940 году. Генерал-лейтенантом стал в 1942 году, генерал-полковником в начале 1943 года. Звание маршала авиации ему присвоено Указом Президиума Верховного Совета СССР в 1944 году, и вручена Маршальская Золотая звезда. Успеху переговоров, которые вел Ф.Я. Фалалеев, предшествовала большая дипломатическая работа. Весной 1945 года во главе делегаций ВВС ездил в Норвегию в г. Осло на встречу с военными делегациями наших союзников Англии, Франции, США. Летом этого же года вместе с Г. Жуковым и А. Василевским Фалалеев участвует в работе Потсдамской конференции глав государств СССР, США и Англии. С июля 1946 года по 1950 год Федор Яковлевич – начальник Краснознаменной Военно-Воздушной академии, расположенной в городе Монино под Москвой. Вышел в отставку в мае 1950 г.