Успешно вел борьбу с вражеской авиацией 401-й истребительный авиационный полк на самолетах МиГ-3 под командованием Героя Советского Союза прославленного летчика-испытателя подполковника С. П. Супруна. Под его командованием летчики ежедневно совершали по 5 - 6 боевых вылетов. 4 июля в одном из воздушных боев с превосходящими силами врага С. П. Супрун геройски погиб. 22 июля 1941 г. он был посмертно удостоен второй медали "Золотая Звезда". Это был первый дважды Герой Советского Союза в Великой Отечественной войне.
По мере продвижения войск противника в глубь нашей страны его авиация начала совершать бомбардировочные налеты на Вязьму, Брянск, Москву, Ленинград и другие советские города. Известно, что 8 июля Гитлер отдал приказ немецким ВВС массированными налетами разрушить Москву. Первый налет на столицу был совершен в ночь на 22 июля 1941 г. В нем участвовало 250 бомбардировщиков. Для отражения этого налета привлекалось 170 истребителей, которые совместно с зенитной артиллерией уничтожили 22 фашистских самолета. К Москве прорвались лишь отдельные бомбардировщики. Приказом Народного комиссара обороны от 23 июля 1941 г. за успешные действия по отражению налета на Москву летчикам 6-го истребительного авиационного корпуса ПВО (командир полковник И. Д. Климов) была объявлена благодарность.
За период с 22 июля по 15 августа 1941 г. на Москву было совершено 18 ночных налетов. В восьми из них участвовало по 120 бомбардировщиков в каждом, а в остальных по 50 - 80 самолетов. Летчики-истребители и зенитная артиллерия ПВО успешно справились с задачей отражения налетов немецкой авиации. Основная масса бомбардировщиков не смогла прорваться к городу. Из 1700 самолетов, участвовавших в налетах, к столице прорвалось всего лишь около 70.
В воздушных боях по отражению вражеских налетов героически сражался заместитель командира авиаэскадрильи 177-го истребительного авиационного полка младший лейтенант В. В. Талалихин. В ночь на 7 августа на подступах к Москве он вступил в бой с бомбардировщиком. Израсходовав весь боекомплект, отважный летчик пошел на таран и уничтожил вражеский самолет. Это был один из первых воздушных таранов, произведенных ночью. Указом Президиума Верховного Совета СССР ему было присвоено звание Героя Советского Союза. В последующих боях Талалихин уничтожил еще четыре самолета. 27 октября 1941 г. он погиб в воздушном бою. Приказом Министра обороны В. В. Талалихин навечно зачислен в списки 177-го истребительного авиационного полка.
В защите столицы от ударов с воздуха значительную роль сыграли части и соединения ВВС Западного фронта и дальнебомбардировочной авиации. В период наиболее интенсивных налетов на Москву (22 июля - 15 августа 1941 г.) они подвергли ударам 118 аэродромов противника, в результате активность немецкой авиации заметно снизилась. Во второй половине августа и в сентябре налеты фашистских бомбардировщиков осуществлялись уже мелкими группами и одиночными самолетами и носили в основном беспокоящий характер.