То о чём Вы говорите относится к поршневым атмосферным двигателям - им действительно может не хватать воздуха. Если в цилиндр попадает недостаточно окислителя, то получится недостаточно газов и они не смогут сдвинуть поршень.
Для решения этой проблемы существует наддув, который поднимает давление воздуха на входе в двигатель.
Но главная причина того, почему двигатели самолётов не глохнут на высоте 12 км состоит в том, что на высоте 12 км летают самолёты с ТУРБОРЕАКТИВНЫМИ двигателями и у них принципиально другая конструкция и физика внутренних процессов.
У турбореактивного двигателя шире диапазон допустимого давления (нет необходимости преодолевать сопротивление системы и нет риска взрыва), плюс там уже сразу есть наддув (компрессор на входе)
Именно из-за этого различия, поршневая авиация летает внизу, где воздух плотный и его достаточно для работы поршневого двигателя, а турбореактивная летает вверху - где воздух разрежённый и аэродинамическое сопротивление меньше.