После этого и Сталин начал признавать в Новикове умение командовать, назначив его в марте и апреле 1942 года представителем Ставки при руководстве действиями Красной Армии под Ленинградом и Демянском. В апреле 1942 года Новиков был произведен в генерал-лейтенанты авиации и назначен командующим военно-воздушными силами (ВВС) Красной Армии. На этом посту он и оставался до самого конца войны. Кроме того, занимая в 1942–1943 годах пост заместителя наркома обороны по авиационной части, Новиков курировал преобразование ранее разрозненной фронтовой и армейской авиации Красной Армии в мощный новый инструмент, способный эффективно поддерживать современные военные действия.
Во время пребывания на посту начальника ВВС Новиков разработал современную структуру воздушной армии и поддерживающих ее ресурсами резервных авиационных армий, а также внимательно следил за разработкой и запуском в производство новых поколений современных самолетов. Одновременно он также выполнял роль представителя Ставки во многих крупных операциях, в том числе в Сталинградской битве, операции «Полярная звезда», Курской битве и Смоленском наступлении в 1943 году, а также в наступлении на Корсунь-Шевченковский, при операциях на Украине и в Карелии, Белорусском наступлении в 1944 году, Висла-Одерском наступлении и в битве за Берлин в 1945 году. Венцом карьеры Новикова за время войны стала должность командующего авиацией на Дальнем Востоке в штабе маршала Василевского во время Манчжурского наступления в августе-сентябре 1945 года.
Через год после окончания войны Новиков угодил в устроенную Л. П. Берией «чистку победителей». Арестованный вместе с многими наиболее компетентными старшими командирами Красной Армии, Новиков подвергся невероятным физическим и психологическим мучениям в руках подручного Берии, В. С. Абакумова. Проведя шесть лет в сталинских тюрьмах, он в 1953 году, всего через несколько месяцев после смерти Сталина, был выпущен на свободу и реабилитирован.
В целом А. А. Новиков превосходно проявил себя в качестве командующего Военно-воздушными силами Красной Армии – но, подобно многим своим про славленным коллегам 1930-х годов, тоже дорого поплатился за свою компетентно сть.68
Главный специалист по артиллерии в Ставке, Николай Николаевич Воронов, был артиллерийским эквивалентом авиатора Новикова. Его восхождение к славе выдающегося знатока артиллерии и человека, на которого Ставка часто возлагала обязанности своего представителя в ходе крупных военных операций, обеспечивалось как мастерством и опытом самого Воронова, так и высокой оценкой важности артиллерии в современной войне со стороны Сталина и высшего руководства Красной Армии.69