Куда более эффективную поддержку десанту в эти сутки могли бы оказать штурмовики, однако, как мы уже отмечали, они понесли серьезные потери, поэтому командование ВВС ТОФ не спешило перебазировать их на аэродром Хуньчунь (Маньчжурия), откуда они могли бы достигнуть района Сейсина. В конечном итоге приказ на перелет получил лишь 26-й шап, что и было выполнено в первую половину дня 16 августа. 15-го же оба штурмовых полка произвели лишь 16 вылетов на «свободную охоту» на эшелоны противника в районе станции Тумынь (город на границе Маньчжурии с Кореей).
Удары по железнодорожным узлам начались в 13:33, когда на станцию Ранан (ныне Нанам; 12 км западне Сейсина) спикировали 29 Пе-2 55-го бап. По наблюдениям пилотов был разбомблен один эшелон, два склада, водонапорная башня и ряд станционных зданий. Японцы противодействовали слабым огнем с земли. Появившуюся было пару истребителей 1* перехватили десять Як-9 19-го иап (ведущий ст. л-т Животовский). Один из «японцев» был сбит. Через два часа 28 пикировщиков 34-го бап атаковали мосты между Сейсином и Рананом, однако полностью разрушить их не смогли. В 17:18 еще 34 машины из состава 33-го бап нанесли удар по станции Фуней (ныне Пурён; 32 км севернее Сейсина). При этом состоялся третий и последний воздушный бой, проведенный морскими летчиками в ходе советско-японской войны, в ходе которого лейтенант Гриб (19-й иап) сбил еще один «Джек».
Параллельно делались завершающие аккорды войны на морском театре. Несмотря на то, что воздушная разведка показала отсутствие в море японских судов (между какими пунктами они могли плавать, если все порты в советской зоне уже были захвачены десантами?), в 16:55 командующий ВВС поставил перед 2-й мтад задачу искать и уничтожать транспорта противника. Четверка Ил-4 4-го мтап, обшарив все побережье, не обнаружила ничего, кроме судна-ловушки у м. Казакова, которое стало объектом очередной безуспешной атаки. Осознав бессмысленность своих действий, в последующие дни командование перестало высылать торпедоносцы.
Основной же задачей для минно-торпедных полков 15 августа стала бомбежка станций. С 19:58 до 20:05 11 ДБ-3 52-го полка сбросили каждый по тысячекилограммовой бомбе на станцию Комусан (38 км севернее Сейсина), ас наступлением темноты, в 21:05- 21:50 22 Ил-4 4-го мтап бомбили Киссю (ныне Кильччу; 100 км юго-западнее Сейсина). Крупная станция имела неплохую ПВО, вследствие чего подбитому «илу» пришлось приводнятся в гавани Сейсина. Весь экипаж, кроме штурмана, спасся.
1* Идентифицированы как «Джек» – союзное обозначение истребителя J2M Raiden.