Советская дальнебомбардировочная авиация (ДБА) включала в себя в предвоенное время 2147 самолетов, из которых львиную долю составляли бомбардировщики ДБ-3. Кроме того, в частях ДБА имелись также устаревшие ТБ-3, 11 новых четырехмоторных ТБ-7 (Пе-8), а два авиаполка в июле 1941 года вооружили дальними двухмоторными бомбардировщиками Ер-2.

Дальние бомбардировщики ДБ-3 начали поступать в строевые части в 1937 году, а боевое крещение они получили в ходе боевых действий в Китае. По скорости ДБ-3 даже ранних вариантов не сильно отличался от немецкого Не 111, но зато превосходил его в дальности полета почти в два раза. Все топливо самолета располагалось в крыльевых отсеках, являющихся прообразом современных кессонов. Бомбовая нагрузка достигала 2500 кг, а оборонительное вооружение включало три пулемета ШКАС в передней, верхней и люковой установках. Следует заметить, что защита ДБ-3 была не намного эффективнее, чем у СБ, и имела те же недостатки: носовой пулемет бомбардировщика был малоэффективен при открытой створке из-за встречного потока воздуха, а хвостовой стрелок-радист не успевал одновременно обслуживать верхнюю и нижнюю огневые точки. Вместе с тем критиковались сложность самолета в изготовлении и эксплуатации, а также тяжелое управление, особенно при взлете и посадке.

ДБ-ЗФ (Ил-4) внешне отличался от своего предшественника удлиненной носовой частью фюзеляжа, немного большей площадью крыла и упрощенными подкосами шасси. Технология изготовления упростилась, а кессонные баки заменили обычными мягкими с протекторами и системой заполнения свободного пространства инертными газами. Бомбовая нагрузка осталась прежней, а оборонительное вооружение усилилось за счет более скоростного пулемета «Ультра ШКАС» в верхней фюзеляжной установке. ДБ-ЗФ выпускался с моторами М-88 и имел еще более тяжелое управление из-за изменения центровки. Дважды Герой Советского Союза А.И. Молодчий так характеризовал этот самолет: «…по своей природе Ил-4 неустойчив, каждую секунду норовит завалиться в крен, уйти с курса, задрать или опустить нос. Нужно беспрерывно крутить штурвалом, чтобы самолет летел в заданном направлении». По эксплуатационным характеристикам ДБ-ЗФ все равно находился далеко позади своих немецких аналогов. Например, для замены двигателя на советском бомбардировщике требовалось 16 часов работы, в то время как на Ju 88 мотор менялся приблизительно за 4,5 часа.

Штурмовая авиация СССР насчитывала в предвоенное время всего 11 авиационных полков, на вооружении которых состояли наскоро переоборудованные для штурмовых действий самолеты И-15бис, И-153, Ди-6, Р-5ССС и прочие небронированные боевые машины, в целом мало пригодные для таких целей. Настоящих штурмовиков Ил-2 в западных приграничных округах 22 июня

1941 года почти не было, хотя серийный выпуск их налаживался, и к концу того месяца заводы изготовили 249 самолетов этого типа. Работы над проектом Ил-2 главный конструктор С.В. Ильюшин начал в середине 30-х годов по собственной инициативе. Впоследствии он вспоминал: «Не сразу я приступил к проектированию штурмовика, готовился примерно три года. До деталей проанализировал уже созданные машины. Пришел к убеждению: главное — наилучше сочетать вес, броню, оружие и скорость». В феврале 1938 года Ильюшин предложил свой проект «летающего танка» советскому правительству, которое полностью одобрило его идею. Опытный образец нового штурмовика совершил первый полет 2 октября 1939 года. Главной его особенностью являлся бронекорпус, практически полностью включенный в силовую схему планера. Он собирался из штампованных броневых листов двойной кривизны толщиной 4–8 мм и прикрывал все жизненно важные части самолета: двигатель, места экипажа из двух человек, топливную и масляную системы. Вооружение штурмовика составляли 4 крыльевых пулемета ШКАС, 1 подвижной ШКАС в задней кабине стрелка и 600 кг бомб на внутренних подвесках. На испытаниях самолет продемонстрировал несколько худшие летные данные относительно предусмотренных заданием и к тому же имел не очень хорошую управляемость. Вместе с тем военных не устраивали мощность наступательного стрелкового вооружения и дальность полета штурмовика. Все эти проблемы невозможно было решить только с помощью более мощного мотора, и поэтому в ОКБ решили отказаться, ради облегчения машины, от второго члена экипажа — стрелка. Дальнейшие события показали полную ошибочность этого решения. Серийные одноместные Ил-2 несли в крыле две 20-мм пушки ШВАК и два 7,62-мм пулемета ШКАС, а под крылом у них располагались подвески для восьми 132-мм реактивных снарядов. Бомбовая нагрузка не изменилась.

22 июня 1941 года в 2:30 по берлинскому времени (3:30 — по московскому) с аэродромов Польши и Восточной Пруссии начали подниматься в воздух немецкие бомбардировщики. Военный план «Барбаросса» вступил в силу, и командование люфтваффе старалось в полной мере использовать фактор внезапности. На большой высоте самолеты должны были пересечь границу над малонаселенными районами СССР и затем в час X (4 часа по московскому времени) обрушить груз бомб на советские аэродромы практически одновременно с залпами наземной артиллерии. В первой атакующей волне в это утро бомбовые и штурмовые удары по советским объектам нанесли 637 обычных и пикирующих бомбардировщиков люфтваффе, а также 231 истребитель. В течение дня многие из этих самолетов совершили по 4–5 боевых вылетов, почти постоянно находясь в воздухе.

Ожесточенная битва в воздухе 22 июня развернулась вдоль всей западной границы СССР, и победа оказалась на стороне люфтваффе. Стихийным и хаотичным действиям советской авиации немецкие пилоты противопоставили четкую организацию, лучшую слетанность в небе и высокое качество авиационной техники. Кроме того, они приобрели уже немалый боевой опыт, участвуя в сражениях над Польшей, Францией и Британией, отшлифовали тактику действий, отлично знали сильные и слабые стороны своих самолетов в бою. Не последнее место занимало также заранее отработанное взаимодействие авиационных подразделений между собой и с наземными войсками. На руку гитлеровцам сыграло размещение подразделений ВВС СССР. После присоединения к Советскому Союзу территорий прибалтийских стран, а также Западной Украины и Белоруссии, в соответствии с новой полосой обороны западного направления, там было начато строительство 250 аэродромов. Однако, к сожалению, это произошло слишком поздно, и многие из них к моменту начала войны еще не были закончены. Просчеты верховного командования привели к большой скученности баз ВВС — некоторые из них располагались так близко от границы, что в первые часы военных действий попали под удар даже полевой артиллерии противника. В условиях перевооружения имелись авиаполки, у которых было по два комплекта самолетов: новых и старых, законсервированных и подготовленных для отправки в тыл. Естественно, укрытия для самолетов сделать не успели, а во многих частях из-за недостатка средств и материалов не проводились и меры элементарной маскировки боевых машин, размещенных рядами поблизости от взлетно-посадочных полос.

Итог дня 22 июня 1941 года оказался плачевным для советских ВВС. На 66 приграничных аэродромах, попавших под удар, было уничтожено, по некоторым данным, около 800 самолетов на земле и еще свыше 300 машин немцы сбили в воздухе. Причем большая часть самолетов была потеряна не в результате первого налета люфтваффе, а в ходе последующих дневных налетов немецкой авиации, пожинавшей плоды хаоса и неразберихи на авиабазах СССР.

В суматохе первого дня войны многие командиры советских авиаполков действовали на свой страх и риск, зачастую не имея связи с вышестоящим начальством (этому нередко способствовали диверсанты противника). Приказы и донесения штабов, как правило, запаздывали. Некоторые высокопоставленные руководители, растерянные развитием событий и все еще опасавшиеся «дать повод к войне» Германии, фактически устранились от выполнения своих функций. Среди них были командир 9-й САД (смешанной авиационной дивизии), ветеран Испании, С. Черных и командир 6-й САД И. Федоров. Поэтому не было отдано своевременных приказов о рассредоточении авиации. Нехватка запасных оперативных аэродромов усугубила положение.