7 августа с Дальнего Востока прибыл 4-й дбап и, войдя в состав 42-й дбад, с 8 августа приступил к боевым действиям на Западном фронте. Кроме того, из запасного летного состава, с включением экипажей ГВФ, был сформирован 325-й тяжелобомбардировочный полк, который с сентября начал бомбить танковые части Гудериана в районе Новгород-Северского. 31 июля в Кострому, на один из аэродромов 1-го дбак, прибыл с Дальнего Востока 22-й дбап (55 бомбардировщиков ДБ-3А). Осенью 1941 года после завершения операции в Иране на Западный фронт перебазировалась 39-я отдельная эскадрилья (12ТБ-34М-17)>{40}.
Из-за огромных потерь бомбардировщиков и для улучшения управления частями приказом Ставки от 20 августа 1941 года авиакорпуса ДВА были упразднены, вместо них создано шесть авиадивизий (22, 40, 42, 50, 26 и 133-я), которыми командовали полковники Г.Н. Тупиков, С.С. Лебедев, М.Х. Борисенко, A.M. Дубошин, В.Е. Батурин и подполковник Е.Ф. Логинов. В них насчитывалось 502 самолета.
Параллельно с реорганизацией в сентябре—ноябре 1941 года формировались и новые авиачасти. В конце августа — начале сентября из экипажей, имевших опыт ночных полетов, 7, 8, 11 и 93-го дбап была собрана так называемая «Группа Бицкого». В ноябре группа, на тот момент дополненная кадрами 4-го дбап, была реорганизована в 750-й дбап. Экипажи полка в конце 1941 года совершали одиночные вылеты опытными экипажами, выполняя «охоту» за составами на перегонах железных дорог, бомбили работающие ночные аэродромы.
По рассказу участника таких вылетов В.В. Пономаренко, немцы настолько не воспринимали всерьез возможность противодействия советской авиации, что маршруты полета для своих бомбардировщиков, летевших на Москву, обозначали световыми маяками от аэродромов вылета до линии фронта — так, как это делалось в предвоенные годы на регулярных пассажирских трассах. Подобная беспечность противника была только на руку экипажам дальних бомбардировщиков и позволяла легко выходить на немецкие аэродромы и производить бомбометание по стоянкам самолетов,
В октябре 1941 года комэску 22-го дбап майору Тихонову В.Т. было поручено формирование нового полка, в состав которого вошли понесшие большие потери и расформированные 22-й и 90-й дбап. К 20 октября полк был сформирован, поначалу ему присвоили наименование — 579-й одбап, однако через месяц он получил новый порядковый номер — 751, и вошел в состав 1-й нбад, сформированной на базе 51-й дбад. Структурная перестройка практически не отразилась на интенсивности боевой работы авиачастей.
Большую роль сыграли летчики дальнебомбардировочной авиации и в срыве операции «Тайфун» по захвату Москвы. Для ударов по немецким войскам по указанию Ставки ВГК на аэродромах северо-восточнее и юго-восточнее столицы были сосредоточены 1, 22, 40, 42 и 81-я дбад. Кроме того, из Закавказья были переброшены 26-я и 133-я авиадивизии, которые сосредоточились в районе Ярославля и Рыбинска, имея в общей сложности 94 самолета Ил-4. Кроме того, была подключена к боевым действиям авиагруппа 2-й Высшей школы штурманов. Общее число дальних бомбардировщиков к началу немецкого наступления на Москву составляло 402 самолета.