Днем 12 октября «Лютцов» впервые познакомился с советской авиацией. Надо сказать, что, несмотря на все заверения немцев об удивительной эффективности артиллерийской поддержки их тяжелых крейсеров с 283- и 203-мм орудиями, наше командование до сих пор не догадывалось о их присутствии! Из 18 торпедоносцев А-20 «Бостон», вылетевших на задание, в условиях все еще довольно плохой погоды только 4 нашли и атаковали у берега в районе Мемеля "вражеский конвой". Самолеты появились по левому борту от «Лютцова», причем число их в донесении немцев загадочным образом удвоилось. Корабль удачно отвернул вправо, стреляя из всех стволов. Наши «бостоны» не попали в цель, что не помешало им по возвращении донести о потоплении двух транспортов, в 5 и 7 тыс. т. Обе стороны до сих пор не представляли реальной ситуации. На больших германских кораблях то и дело объявляли воздушную тревогу, хотя реальных атак на них больше не было, а наше командование все еще не представляло, с кем имеет дело. Резкие маневры никак не способствовали ведению точной стрельбы по берегу. «Лютцову» приходилось по их завершении вновь и вновь искать исходную точку привязки по карте. Сказывалась отсталость системы управления огнем, которая не позволяла автоматически учитывать столь сильные изменения курса, в отличие от более современной СУАО "Принца Ойгена". Тем не менее, итог дня оказался впечатляющим. «Лютцов» выпустил 400 снарядов главного калибра и 245 — среднего, всего свыше 13,2 т боеприпасов. Настало время пополнить боезапас. Отряд отошел в Данцигскую бухту, и в Готенхафене началась лихорадочная погрузка. Между тем, запас 11-дюймовых снарядов в этой базе подходил к концу: пришлось забрать последние 75 бронебойных, мало полезных при стрельбе по наземным целям.
14 октября "карманный линкор" в сопровождении эсминца и двух миноносцев вновь отправился к Мемелю. В 11.15 (по местному времени) отряд атаковала подводная лодка Щ-407, принявшая «Лютцов» за легкий крейсер. Вовремя обнаруженная миноносцем Т-16, она все же произвела двухторпедный залп, но «карманник» без проблем уклонился от столь жидкого «веера». Для отражения угрозы с воздуха немцы применили уже совсем отчаянные меры. Для обеспечения действий корабельных «Арадо-196», способных хоть как-то отражать атаки штурмовиков и бомбардировщиков, прибыл корабль обеспечения Люфтваффе "Ганс Альбрехт Ведель", хотя попытки заправить гидросамолеты в столь неблагоприятной обстановке по идее должны были привести к немедленному его потоплению. Кроме того, в качестве «авиаприкрытия» противник пытался использовать даже неуклюжие трехмоторные летающие лодки "Блом унд Фосс" ВV-138, на первый взгляд, совершенно беспомощные в небе, наводненном советскими истребителями.
Донесения с «Лютцова» свидетельствуют об участии только в утреннем налете 27 "торпедоносцев и штурмовиков", плюс 24 «торпедоносцев» и 17 бомбардировщиков ближе к вечеру, хотя в этот день авиация Балтфлота вообще не доносила о действиях против морских целей. Скорее всего, в деле участвовали силы 3-й воздушной армии, не имевшие уже абсолютно никаких шансов попасть в корабли на ходу. Не удивительно, что немцам удалось отразить все атаки, тем более, что в воздухе периодически появлялись таки их истребители. Однако, как уже отмечалось, даже нерезультативные атаки сказывались на точности огня.
После столь тяжелого дня германские корабли вновь отправились в Готенхафен за снарядами, которые спешно доставил транспорт «Франкен». Теперь «Лютцов» остался единственным тяжелым кораблем 2-й боевой группы, поскольку «Ойген» севернее Хелы столкнулся с легким крейсером «Лейпциг», полностью выведя его из строя и сильно повредив себе носовую часть. На "карманном линкоре" поднял свой флаг командир группы, вице-адмирал Август Тиле. 22 октября он вывел свой флагман в сопровождении 2 эсминцев и 3 миноносцев в третий поход к Мемелю. Тиле прихватил все «арадо» с небоеспособных тяжелых крейсеров «Ойген» и «Хиппер» и имел «серьезное» воздушное прикрытие аж из 4 самолетов.
Вновь немецкая сторона претендует на очень высокую результативность артиллерии «Лютцова», в основном по району вокзала в городе Кроттинген (Кретинга). Всего он выпустил 207 снарядов 283-мм и 150-мм калибра, еще около 500 добавили эсминцы. На этом, однако, операция не закончилась. «Броненосец» получил приказ поддержать германские войска, занимавшие последние оборонительные позиции на острове Эзель (Саарема). В их распоряжении оставался только полуостров Сворбе (Сырве), соединявшийся с островом узким перешейком. Батареи Сворбе перекрывали своим огнем вход в Рижский залив, так что недаром их удерживали до конца в обеих мировых войнах и русские, и немцы. Теперь перед Сворбе стояли советские войска, готовые к решительному штурму.
К 7.00 24 октября «Лютцов» занял позицию к западу от перешейка, сохраняя полное радиомолчание. Сообщения с берега передавались исключительно катерами, как в XIX веке. Ввиду ожидания атак наших подводных лодок и торпедных катеров эскорт значительно усилился: теперь «карманник» прикрывали дополнительно большие миноносцы Т-23 и Т-28. В 7.20 корабль открыл огонь и 35 выстрелами главного калибра снес маяк Лэу, служивший важным наблюдательным пунктом. Затем оба калибра начали «обработку» береговых батарей и мест сосредоточения наступающих войск. Стрельба вначале корректировалась бортовым «Арадо», но затем гидросамолет был вынужден прекратить свою деятельность из-за низкой облачности. С воздуха отряд прикрывался 4 истребителями FW-190. Однако около 8.30, когда у них кончилось горючее, на сцене появились наши штурмовики. 22 Ил-2 7-го гвардейского авиаполка тремя группами атаковали германские корабли, не только сбрасывая бомбы, но и обстреливая палубы и надстройки с бреющего полета. Пострадал, однако, только эсминец Z-28, в который попало 5 бомб, из которых взорвалась только одна. Спустя 2 часа самолеты 7-го авиаполка сменили 27 «илов» 35-го штурмового авиаполка авиации Балтфлота. Невзирая на противодействие «фокке-вульфов» и мощный огонь (стреляли все орудия, даже 150-миллиметровки), нашим летчикам удалось прорваться непосредственно к «Лютцову». На боевых постах «карманника» появились первые раненые пушечно-пулеметным огнем. Тем не менее, можно считать, что противники разошлись практически «вничью»: помимо значительно пострадавшего Z-28 немецкие корабли получили легкие повреждения, 4 штурмовика не вернулись на аэродромы.
На самом корабле перестала выдерживать даже надежная немецкая техника. В носовой башне вышел из строя досылатель правого орудия, а перекосившийся клапан отвода газов стал препятствовать открыванию затвора. У 150-мм артиллерии вышли из строя 3 элеватора из четырех; снаряды пришлось подавать вручную, при помощи лебедок, что сильно утомляло прислугу и замедляло стрельбу. От непрерывного сотрясения вышли из строя некоторые приборы системы управления огнем. Неполадки в артиллерии сопровождались неприятностями с главными механизмами. Управление оборотами левого вала «застряло» на 19 узлах, тогда как у правого оно оставалось в исправности. Приходилось все время активно действовать рулем, чтобы удерживать корабль на курсе. Надо сказать, что большинство повреждений удалось исправить непосредственно на борту.
За 4,5 часа ведения огня «броненосцу» и сопровождавшим его легким кораблям удалось создать такую плотность огня на ограниченном участке перешейка, которой не знали со времен штурма Севастополя немцами. Только 24 октября он выпустил 304 283-мм, 292 150-мм, 282 105-мм снарядов. Безусловно, в той или иной степени это сказалось на результате нашего наступления: двум германским дивизиям и частям усиления удалось сохранить свои позиции на Сворбе.
В результате столь интенсивной боевой деятельности (к тому моменту «Лютцов» израсходовал больше тяжелых снарядов, чем любой германский линкор 1-й и 2-й мировых войн) орудия оказались сильно расстрелянными — настолько, что не могли обеспечить точную стрельбу даже по площадным целям. Корабль направился в Готенхафен, куда в то же время спешили специалисты фирмы «Крупп» для приведения артиллерии в боеспособное состояние.
