Но, несмотря на все эти трудности, только за пять дней (до начала боев передовых отрядов войск 62-й и 64-й армий) 8-я воздушная армия совершила 1059 самолето-вылетов, уничтожая гитлеровские танковые и моторизованные колонны, ведя разведку продвижения вражеских группировок, прикрывая развертывание прибывающих в состав фронта войск и атакуя аэродромы противника, на которые производили посадку транспортные самолеты, подвозившие из дальнего тыла горючее и боеприпасы для автомашин и танков.
Основной состав армии действовал на центральном направлении, где противник к исходу 14 июля при поддержке больших групп своей авиации овладел населенным пунктом Морозовск и начал сосредоточиваться для дальнейшего развития наступления на юго-восток в направлении станицы Цимлянская. С севера, перед фронтом 63-й армии, действовала авиагруппа генерал-майора авиации С. И. Руденко.
Ввиду начавшегося сосредоточения сил противника в районе Морозовска в боевых действиях 8-й воздушной армии одно из первых мест заняла разведка. Она становилась настолько важной, что уже в день прибытия в состав армии 275-го бомбардировочного авиационного полка на самолетах Пе-2 его опытным экипажам пришлось вести дальнюю воздушную разведку. Первым совершил вылет заместитель командира полка майор 3. П. Горшунов со штурманом капитаном М. Ф. Ямковым и стрелком-радистом сержантом М. Ф. Зельдовичем. Около 500 км на высоте 2200 м пролетел отважный экипаж над территорией, занятой врагом, обнаружил и атаковал в районе Боковского колонну автомашин и танков и добыл важные сведения о продвижении противника. Воздушной разведкой было также подтверждено, что гитлеровцы стягивают в этот район авиацию.
Учитывая, что перед Сталинградским фронтом действуют лучшие асы вермахта из таких отборных авиационных частей, как истребительные эскадры "Удет" и "Ас-Пик", а также зная о недостаточном опыте прибывших в состав воздушной армии летчиков, генерал Т. Т. Хрюкин решил организовывать боевые вылеты с повышенной предусмотрительностью. Он потребовал от командиров полков лично водить крупные группы самолетов, в которых обязательно должны находиться командиры эскадрилий и звеньев для приобретения опыта самостоятельного вождения своих подразделений.
Особенно тщательно был организован первый боевой вылет Особой авиагруппы No 1. Ей предстояло нанести удар но аэродрому Миллерово, где, но сведениям разведки, скопилось до 150 транспортных самолетов Ю-52. С группой взаимодействовали штурмовики 206-й и 228-й дивизий, бомбардировщики 270-й дивизии, а также истребители полка майора И. И. Клещева, специально выделенного для прикрытия бомбардировщиков. По плану первыми наносили удар с пикирования колонной одиночных самолетов бомбардировщики 150-го полка, ведомые подполковником И. С. Полбиным. Их действия в районе цели прикрывались тремя ярусами (на высотах ввода в пикирование, вывода из него и на траектории пикирования) истребителями под командованием майора А. О. Шименаса, на маршруте полета (до цели и после отхода от нее) - истребителями 434-го полка. За бомбардировщиками Полбина последовательно второй и третий удары наносили две группы штурмовиков, каждая из которых подходила к аэродрому на бреющем полете, затем взмывала на высоту, обеспечивающую стрельбу снарядами РС-82, после чего сбрасывала на аэродром авиационные бомбы замедленного действия. Завершала налет 270-я бомбардировочная авиационная дивизия нанесением но аэродрому удара крупнокалиберными бомбами с высоты 5000-6000 м. Она же за 20 минут до удара 150-го бомбардировочного полка группами но 3-5 самолетов Пе-2 без прикрытия истребителями наносила бомбовый удар с высоты 4500-5000 м но аэродрому Покровский в 40 км севернее Миллерово. Дивизии предстояло разрушить летное поле аэродрома и не дать взлететь с него вражеским истребителям, а в случае их взлета увести за собой на север от аэродрома Миллерово, обеспечив безопасность действий основной группе.