Штурманское обеспечение в начале войны имело ряд недостатков. Потери экипажами детальной ориентировки в полете по сравнению с довоенным периодом увеличились. Не всегда обеспечивалась точность бомбардировочных ударов экипажами с высот 2000 - 3000 м и особенно по малоразмерным целям. Для устранения имеющихся недочетов был проведен ряд мероприятий. Приказом командующего ВВС Красной Армии от 10 сентября 1941 г. запрещались вылеты на боевое задание без прокладки, изучения и расчета маршрута. В авиаэскадрильях, полках и дивизиях старшие штурманы были подчинены командирам, которые ставили им задачи и проверяли их исполнение. С августа 1941 г. стали организовываться контрольно-пропускные пункты для обеспечения возвращения самолетов на замаскированные аэродромы и началась подготовка экипажей для действий в сложных метеоусловиях и ночью. Была восстановлена подготовка штурманов авиационных полков и эскадрилий на высших курсах; введены маршрутные полеты для курсантов летных школ и летчиков запасных авиаполков; разработан ряд указаний и инструкций по штурманской службе; налажен учет и анализ потерь ориентировки экипажами, ускорено формирование подразделений земного обеспечения самолетовождения ВВС фронтов; проведены учебные сборы помощников штурманов полков и дивизий даль-небомбардировочной авиации по радионавигации; организовано использование широковещательных станций страны для самолетовождения. Осуществление этих и других мероприятий, несмотря на ухудшение метеоусловий, сократило количество потерь детальной ориентировки экипажами в ноябре - декабре 1941 г. почти вдвое.
Большое внимание обращалось и на повышение эффективности действий авиации. В приказе командующего ВВС Красной Армии от 19 марта 1942 г. требовалось от командования ВВС фронтов и армий при постановке задач авиаполкам указывать конкретные цели и требуемый результат действий, а от авиаштабов своевременно обеспечивать экипажи самолетов достоверными разведывательными данными об объектах удара, фотоснимками, схемами и картами крупного масштаба района действий. Бомбардировочной авиации было запрещено производить неприцельные удары, вводился обязательный фотоконтроль результатов действий. Выделялись снайперские экипажи бомбардировщиков для поражения малоразмерных целей. Промышленности были заказаны новые образцы прицелов для бомбометания днем и ночью. Все эти мероприятия обеспечили повышение меткости и эффективности бомбардировочных ударов по врагу.
Метеорологическое обеспечение имело также большое значение. В начале войны одновременно с обеспечением боевых действий авиации продолжалось формирование метеостанций в батальонах аэродромного обслуживания и метеобюро - в штабах ВВС фронтов и армий. В июле 1941 г. гидрометеорологическая служба СССР была объединена с военной. Обеспечение авиачастей данными о состоянии погоды являлось главной задачей метеослужбы ВВС. От степени достоверности и своевременного доведения сведений о состоянии и прогнозе погоды во многом зависел успех действий авиации.