部分精力用于保护他，在这些任务中，海德里希并未取得任何空战胜利，７月２２日他反而自己被击落，他的飞机勉强降落在德军一方，差一点被苏军俘虏，事后，海德里希立刻返回了德国。
７月２４日，德第７７战斗机联队和苏第５５战斗机团之间爆发了２次空战，０６００时两架Ｂｆ－１０９护送１架Ｈｓ－１２６前往侦察苏方目标，他们遭遇了２架ＭｉＧ－３，经过一番激烈的空战，德军中尉Erich Friedrich 击落了１架ＭｉＧ－３，苏联飞行员Leonid Diyachenko 少尉阵亡。几个小时后，另两架７７战斗机联队的Ｂｆ－１０９遇上了９架Ｓｕ－２，并击落了其中２架，不过１架被击落的Ｓｕ－２经过飞行员的紧急修理后，又飞回了基地，接下来，德国人就和护航的苏联战斗机，２架Ｉ－１６和４架ＭｉＧ－３，进行了一场激战。Siegfried Freytag 少尉击落了１架Ｉ－１６，而苏联飞机在返航途中，又遭到德国高射炮火的攻击，波克雷什金上尉的ＭｉＧ－３被击中，他勉强地把飞机开回了基地，这是他在几天内第２次被击落了，上一次他是被１架Ｂｆ－１０９所击落，他迫降在德军后方，在经过１天１夜的步行才返回苏军防线。
第二天，轮到德国人付出代价了，在一次对苏第５５战斗机团机场的袭击中，德第７７战斗机团Friedrich Blaurock士官长的Ｂｆ－１０９被高射炮火击落，波克雷什金描述当时的情景“驾驶舱被摔扁了，死去的飞行员佩戴着铁十字勋章，从他的飞机上画的图形看，他已经击落了６架飞机，和击沉了２艘船”。
尽管天气不佳，但德国第４航空队司令Alexander Lohr上将仍决定出动全部轰炸机部队对苏军后方铁路线进行攻击，攻击的效果是十分明显的。７月２５日，布琼尼元帅向最高统帅部发电“一切撤出第６和１２集团军的企图都失败了。”包围圈合拢了。
７月２６日天气转晴了，立刻激烈的空战开始了，这一天中，德国第３、７７战斗机联队和第５３战斗机联队的第１大队和直属中队宣称击落了４９架苏联飞机，同时有１１架德国飞机被击落。
这时苏联空军开始启用一个新的战术对罗马尼亚境内目标进行轰炸，这个战术被称为Zveno ，也就是用老旧的ＴＢ－３携带两架经过改装的Ｉ－１６，每架携带２颗２５０公斤重炸弹，当ＴＢ－３飞到距目标１０～３０公里时，ＴＢ－３把所携带的Ｉ－１６发射出去，这时Ｉ－１６会以极大的速度射向目标，投下炸弹，然后自己飞回基地，苏军希望凭借这样的高速，可以躲开德国战斗机和高射炮的攻击。
最初的Zveno 的主意来自飞机设计师Vladimir Vakhmistrov。为此６架Ｉ－１６经过改装，成为Ｉ－１６ＳＰＢ，一个精选的飞行中队被挑选出来执行这个任务，训练在战争爆发后立刻开始。第一次Zveno 攻击被订在７月２６日，２架ＴＢ－３携带４架Ｉ－１６ＳＰＢ出发执行任务，Ｉ－１６ＳＰＢ在离罗马尼亚海岸３０公里被发射出去，２架袭击了Constanta 炼油厂，另２架则袭击了码头，德国第５２战斗机联队第３大队的Ｂｆ－１０９虽然进行了拦截，但所有的Ｉ－１６ＳＰＢ都安全返回。
当德南方集团军群的主力正在消灭乌曼包围圈内的苏军时，德第６集团军开始从西向基辅前进。而苏空军则猛烈攻击前进的德军部队。德第５航空军参谋长Hermann Plocher 上校回忆到：“第６集团军缺乏足够的战斗机掩护，苏联空军及其活跃，很明显他们在这个地区投入了大量兵力。”
为此Lohr上将下令把空军Nord集团调往第６集团军的进攻方向。这个集团包括第７７攻击机联队第３大队，第３战斗机联队第１和第３大队，第５３战斗机联队第１大队和直属中队，其指挥官是第３战斗机联队联队长Gunther Lutzow少校。立刻苏空军的轰炸机部队遭到了越来越多的德国战斗机的攻击。７月２８日，苏第６６攻击机团的Petr Bityutskiy 中士遭到了３架Ｂｆ－１０９的攻击，在击落了１架Ｂｆ－１０９后，他的飞机被击中，他将飞机迫降在野地里，这时１架Ｂｆ－１０９俯冲下来企图解决他，结果在最后一刻未能将飞机拉起来，一头撞在地面上，据德国资料在这一天，德国第３战斗机联队损失了３架飞机。同一天，苏第１６８战斗机团的３架战斗机攻击了１６架德国轰炸机，Artamonov 中尉击落了２架，他的僚机击落了１架德机。而德第５３战斗机联队联队长von Maltzahn少校则击落了１架ＳＢ，使他的战绩达到了４５。
７月２９日，德第７７攻击机联队第３大队的Ｊｕ－８７对基辅进行了空袭，在这里德国人遭遇到密集的防空炮火，１架护航的Ｂｆ－１０９被击落，在返航途中，德国人遇到了一队苏联轰炸机，von Maltzahn少校击落了其中２架。
８月１日，苏第４０轰炸机团的６架Ｐｅ－２再一次空袭了罗马尼亚港口城市Constanta，Amarillis号轮船被击沉，Durostor被击伤，地面上６节火车车厢被摧毁，人员６死４伤。
８月２日，苏军进行了第二次Zveno 攻击，３架ＴＢ－３携带６架Ｉ－１６ＳＰＢ进行了这次袭击，但在ＴＢ－３得以发射它们的Ｉ－１６前，就遭到了Ｂｆ－１０９得拦截，ＴＢ－３只能提前发射所携带的Ｉ－１６，结果６架Ｉ－１６ＳＰＢ中，有２架被击落。
８月３日，苏军发起了第三次Zveno攻击，在距Constanta１０公里的地方，２架ＴＢ－３发射了携带的４架Ｉ－１６ＳＰＢ，这４架Ｉ－１６攻击了炼油厂和储油罐后，全部安全返航。同一天，３２架苏联轰炸机攻击了同一目标，这一次他们遭到了德国第２训练联队第１大队的Ｂｆ－１０９群的拦截，德国人宣称击落了１１架苏联轰炸机，大队长Herbert Ihlefeld上尉一人击落了６架，使他击落的敌机数上升到了５３。
８月３日，在基辅上空，德第３战斗机联队第３大队的Kurt Sochatzy 中尉被苏第１６８战斗机团的Artamonov中尉撞落，Artamonov中尉阵亡，Sochatzy中尉跳伞后被苏军俘虏，到被俘时为止，Sochatzy中尉已经击落了３７架敌机，并在地面上摧毁了２７架敌机。
８月初，德第５３战斗机联队第１大队和直属中队奉命撤出战场，回到德国修整，第５２战斗机联队第３大队将接替他们为罗马尼亚油田提供空中掩护。
８月７日苏军对位于乌曼地区的德军发起了一次进攻，这次进攻在一开始取得了相当进展，德国空军立刻做出了反应，德第５航空军奉命以全力对苏军进行轰炸。德军攻击效果是惊人的，第７７攻击机联队的Ｊｕ－８７炸毁了苏军后方的桥梁和道路，而第５１、５４和５５轰炸机联队的轰炸机则宣称炸毁了４８辆苏军坦克和１４８辆装甲车辆，在空中德国战斗机击退了苏空军的攻势，其中德第５３战斗机联队第９中队Werner Fernsebner中尉取得了他的第１５次空战胜利，２天后，他被击落身亡。
同时德第４航空军各部则加紧对包围圈内苏军的攻击，光是在８月１０日一天，德空军就宣称击毁苏坦克５４辆，卡车３００辆，一切苏军突围的企图都被阻止。
８月１１日，Luzow 少校的第３战斗机联队宣称击落了３６架苏联飞机，但德军也遭受了严重损失，共有７架Ｂｆ－１０９被击落，其中一架是被苏第６６攻击机团Bityuskiy中士撞落的，这一次这位勇敢的Bityuskiy中士未能幸免。
乌曼战役结束了，共有１０３０００名苏军被俘，在这场战役中，在历史上第一次空军展示了它有能力从空中包围敌人。虽然在乌曼包围圈中，苏军的抵抗结束了，但在乌克兰战场上，战争还在进行。８月１３日，第７７攻击机联队的Ｊｕ－８７被派往攻击苏方目标，它们遭到了苏联战斗机的拦截，在空战中，担任护航的Luzow 少校击落了２架Ｉ－１６。８月１４日，德第３战斗机联队第１大队遇上了一群技术出色的苏联飞行员驾驶的Ｉ－１６，结果德国人宣称击落了３架Ｉ－１６，但有２架Ｂｆ－１０９被击落，其中包括第１中队中队长Robert Oijenik中尉，他就是６月２２日在东部战场击落第１架苏联飞机的德国飞行员，当时他的战绩是３５，受伤的Oijenik 直到战争末期才重返战场，最后他参加了德国Ｍｅ－２６２喷气飞机部队，他的最后战绩是击落４１架敌机。
根据苏方档案，苏联南方方面军空军在７月１日至８月１日间，共损失飞机２０４架，其中１１３架是战斗损失（８架是被高射炮火击落），同时苏军宣称击落了１５４架德国飞机，这个数字夸大了２倍以上。
激烈的战斗严重削弱了双方的实力，到８月１日，苏南方方面军可操纵的飞机数从１个月前的６７１架下降到了２５８架，而德国第４航空队的实力也下降到其原有实力的三分之一。
由于德国空军未能一举消灭苏联空军，这使得苏联空军获得了喘息的机会，苏军的增援首先来自比较平静的地区如远东军区，第二个来源是数以百记的空军训练学校，虽然那些训练学校的飞机质量很差，但这时苏空军已顾不了许多了。最后，苏联航空工业也开始加足马力生产，并在一定程度上弥补了苏军的损失，如第９５轰炸机团装备着Ｐｅ－２，于７月６日抵达前线，在损失了所有飞机后，该团被撤了下来，重新装备了Ｐｅ－３（Ｐｅ－２的战斗轰炸机型）后，于８月底重上战场。第２０８快速轰炸机团在损失了５５架ＳＢ和３８名机组成员后，于７月底撤出一线，在幸存的机组成员基础上，扩建了３个轰炸机团（每团２个中队），其中一个仍使用２０８快速轰炸机团的番号装备着Ｐｅ－３重返前线。
值得注意的是在１９４１年，虽然遭到了很大损失，苏联航空工业的产量已经超过了德国，在这一年中，苏联共生产了１６０００架飞机，而德国只生产了１２０００架飞机。到１９４１年秋，苏军所有的１２０００架作战飞机中，只有４０００架部署在前线，这有两个原因，首先是为了防止日本和土耳其向苏联宣战，苏军被迫在远东和土耳其边境保留大量飞机，另外是由于战争的损耗极大，在１９４１年１个苏空军团在上前线后平均在３至６个星期就会损失殆尽，必须撤到二线整补，这通常需要１个月时间。而由于前线的巨大损失，苏军被迫缩短了航校学员训练时间，这造成了苏空军飞行员战术水平的进一步下降，从而增大了损失，而这种损失又迫使下一批学员的训练时间被进一步缩短，苏联空军至少要花２年时间才能从４１年的可怕损失中恢复过来。
（Mars注，观察苏德战争不同时期的苏联和德国军队，会发现一个很有趣的现象，到战争后期，两者的位置几乎互换了，我在上面所描述的现像完全是１９４３年后德国空军的状况！）十二
１９４１年７月底，德国中央集团军群已攻占了斯摩棱斯克，有２０个师的苏军在这里陷入重围，但德军的包围圈尚不够严密，许多苏军部队利用黑夜的掩护从包围圈的空隙中向东突围，为此德第２航空队大举出动，对突围的苏军狂轰滥炸，有效地阻止了苏军主力的脱逃，结果只有１万苏军得以突围成功。当时苏中央方面军的空军实力已下降到不到４００架飞机，实在无力向德空军的空中优势挑战，他们只能把有限的兵力集中到支援苏军在叶尔尼亚地区的反攻。
这时，由希特勒提议，德国空军决定对莫斯科发起空袭。早在７月８日，希特勒就命令戈林把莫斯科和列宁格勒夷为平地，“消灭那里的居民以免得我们向他们提供过冬的食物”。正式轰炸莫斯科的命令下达于７月１９日，为加强袭击的力度，德空军特意将第４和２８轰炸机联队以及第１００轰炸机集团从西欧调往苏联前线。
轰炸莫斯科的计划从一开始就注定要失败，原因很简单：作为苏联首都，苏空军在莫斯科集中了大量空军和防空部队，而德军所能用于轰炸莫斯科的兵力过于弱小不足以克服苏军的抵抗。在德国决定对莫斯科进行空袭时，由Mikhail Gromadin少将指挥的莫斯科防空军拥有５８５架战斗机（１７０架ＭｉＧ－３，９５架Ｙａｋ－１，７５架ＬａＧＧ－３，２００架Ｉ－１６和４５架Ｉ－１５３）。这些战斗机部队组成了国土防空军第６战斗机军的２９个战斗机团，由Ivan Klimov 上校指挥，此外苏军在莫斯科周围还部署了１０４４门高射炮和３３６梃高射机枪。更重要的是，这些莫斯科的保卫者的士气很高，“我向你，我的祖国和亲爱的莫斯科起誓，我将竭尽全力战斗，消灭来犯的法西斯！”显然德军将面临一场苦战。
德空军对莫斯科的第一次空袭定于７月２１日，由于距离过远，德国轰炸机没有战斗机护航，所以德军决定进行夜间轰炸，这一天德军共出动了１９８架轰炸机，包括来自第３和５４轰炸机联队的Ｊｕ－８８，来自第５３、５５、２８轰炸机联队，第２６轰炸机联队第３大和第１００轰炸机集团的Ｈｅ－１１１，以及来自第２轰炸机联队的Ｄｏ－１７，刚刚接近莫斯科，德国轰炸机群立刻遭到了１７０架苏联战斗机的拦截，装备着ＭｉＧ－３的苏第４１战斗机团的Chulkov 中尉首开记录，于０２１０时击落了１架Ｈｅ－１１１，接着德第３轰炸机联队第９中队的Kurt Kuhn少尉驾驶的Ｄｏ－１７被苏联著名试飞员Mark Gallay大尉击落，Kuhn少尉被俘。
飞入莫斯科市区的德国轰炸机遭到了密集的高射炮火射击，这一天苏军共射出了高射炮弹２９０００发，机枪子弹１３００００发，参加这次攻击的德第１００轰炸机集团第１中队的Hansgeorg Bacher中尉回忆“在我参加过的所有东线战斗中，对莫斯科的夜袭是最为困难的，敌人防空炮火密集而准确”。Bacher在４０～４５年间执行了６５０次作战任务，这个记录在德国空军轰炸机部队中无人能比。
在这次空袭中，共有７架德国轰炸机被击落，德国人在莫斯科投下了１０４吨高爆炸弹和４６０００枚燃烧弹，虽然莫斯科市民们受到了很大伤亡，但德国人对克里姆林宫的攻击失败了，德国人投下的炸弹无法炸穿它那１７世纪的厚重的穹顶。
第二天晚上，１１５架德国轰炸机对莫斯科进行了第二次空袭，装备着Ｉ－１６的苏第２７战斗机团宣称击落了３架Ｊｕ－８８，第３４战斗机团的Lukyanov少尉在２天中击落了第二架德国轰炸机，据德方记录，在这第二次空袭中，德军损失了５架轰炸机。
由于苏军的优势防守兵力，也由于前线急需德国轰炸机，德军对莫斯科空袭的规模逐渐下降，第三晚只有５０架德国轰炸机对莫斯科进行空袭，而在接下来的几天中，参加轰炸的德国轰炸机数目进一步下降，很快的德军对莫斯科的轰炸只有骚扰性质了。在这场保卫莫斯科的空战中，战绩最高的苏联飞行员是Konstantin Titenkov 大尉，他在头４次空袭中，各击落１架德国轰炸机，为此他荣获列宁勋章和“苏联英雄”的金星勋章。Titenkov大尉于１９４１年１０月１０日阵亡，他的最终战绩是个人击落４架敌机�