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.
В целях улучшения работы метеослужбы ВВС был проведен ряд мероприятий: улучшена структура и комплектование специалистами, организован сбор сведений о погоде от метеоподразделений ВВС фронтов и сухопутных войск, введена регулярная передача сведений о погоде по радио и сокращены сроки их прохождения по проводным средствам связи, началось ведение разведки погоды на территории, занимаемой противником. В феврале 1942 г. в штабе ВВС Красной Армии был создан метеорологический отдел, в авиационных дивизиях организованы метеобюро, авиация дальнего действия получила самостоятельную метеослужбу. Все это позволило улучшить работу метеорологической службы и обеспечить боевые действия ВВС.
Опыт первого периода войны показал, что организация подвижных радиометеоцентров и метеобюро авиационных дивизий, широкое использование сведений воздушной разведки погоды, выделение (с весны 1942 г.) метеоспециалистов на КП дивизий и полков, регулярный прием консультаций Центрального института погоды и ГАМС ВВС Красной Армии повышали оперативность и качество метеообеспечения авиации. Несмотря на сложную обстановку и наличие ряда недочетов, метеослужба ВВС сумела обеспечить боевую деятельность авиации и приобрела опыт в организации практической работы. За высокие показатели в работе многие специалисты службы награждены орденами и медалями.
Совершенствовалась система тылового обеспечения боевых действий авиации. В августе - сентябре 1941 г. была осуществлена реорганизация частей и учреждений тыла, после чего они приобрели большую подвижность и маневренность. Вводится должность начальника тыла ВВС Красной Армии, реорганизуется центральный аппарат тыла ВВС. Были приняты меры по четкому планированию работы тыла и управления им, по организации снабжения авиационных соединений, организации подвоза, глубокому эшелонированию запасов материальных средств; создаются передовая и тыловая зоны базирования авиации на глубину до 400 км от линии фронта. На аэродромах каждой зоны создавались запасы материальных средств, что способствовало лучшему обеспечению боевых действий и маневра авиационных частей.
Одной из важнейших задач тыла ВВС являлось обеспечение авиации аэродромами. Потеря значительной части аэродромов в западных военных округах вызвала острую необходимость строительства большого количества аэродромов в восточных областях Украины и центральных районах РСФСР. В дальнейшем в связи с отходом наших войск строительство стало распространяться в глубь страны, и к концу 1941 г. около 70% построенных аэродромов располагалось на территории внутренних военных округов.
В 1941 -1942 гг. вопросы строительства аэродромов неоднократно рассматривались ЦК ВКБ(б) и СНК СССР. Большую помощь в их строительстве оказывали местные партийные и советские органы, мобилизуя большое количество населения и транспорта в помощь инженерно-аэродромным батальонам. Проведение мероприятий по строительству аэродромов обеспечило более глубокое базирование авиации, улучшило условия для ее маневра, что способствовало резкому сокращению потерь самолетов на земле.
В первом периоде войны инженерно-аэродромные батальоны получили опыт строительства аэродромов во все периоды года, в ходе оборонительных и наступательных операций. Для обеспечения подготовки полевых аэродромов в короткие сроки их обычно строили на площадках с небольшим объемом земляных работ. Взлетно-посадочные полосы строились, как правило, размером 1200X200 метров.
Первый период войны показал, что новая организационная структура тыла ВВС - тыл воздушной армии, район авиационного базирования, батальон аэродромного обслуживания - вполне себя оправдала. Более организованно стало осуществляться снабжение авиационных соединений и частей материальными средствами, а также улучшилось аэродромно-техническое обеспечение боевых действий авиации. Части авиационного тыла получили некоторый опыт в организации строительства аэродромов в наступательных операциях, и особенно в контрнаступлении под Москвой.