Между внешним и внутренним фронтами окружения в каждом из пяти секторов патрулировали истребители на вероятных маршрутах полетов противника, а также было организовано дежурство на аэродромах истребителей и штурмовиков для вылета по вызову со станций наведения или "по-зрячему". В полосе, имевшей глубину 8 - 10 км и непосредственно прилегавшей к району окружения, авиация противника уничтожалась огнем зенитной артиллерии.
Наша авиация уничтожала вражеские самолеты в воздухе и на аэродромах в районе Бол. Рассошка, Карповка, Гумрак днем и ночью. Блокирование аэродромов ночью осуществлялось и самолетами По-2, которые сбрасывали бомбы по разгружавшимся транспортным самолетам противника.
Борьба с транспортными самолетами противника была успешной. В районе Больших Чепурников 18 самолетов 235-й истребительной авиационной дивизии во главе с ее командиром полковником И. Д. Подгорным атаковали 16 транспортных самолетов, летевших с грузом в район окружения. В первой же атаке они сбили девять Ю-52, из которых пять сгорели в воздухе, а остальные совершили посадку в поле на фюзеляж Восемь летчиков были взяты в плен. Остальные семь Ю-52 пытались уйти обратно, но наши истребители догнали их и уничтожили еще шесть самолетов. Лишь одному немецкому экипажу удалось уйти за линию фронта. Штурмовики уничтожали транспортные самолеты на аэродромах и в воздухе, за внешним фронтом и в районе окружения. Имея мощное вооружение, летчики Ил-2 вплотную подходили к ним и пулеметно-пушечным огнем или реактивными снарядами уничтожали их.
Воздушная блокада окруженной группировки в основном достигла своей цели. В воздушных боях и на аэродромах было уничтожено около 1200 самолетов противника, в том числе 80% транспортных и бомбардировщиков. Его окруженные войска оказались на голодном продовольственном пайке, ощущали острый недостаток в боеприпасах и бензине. Все это снижало их боеспособность и моральное состояние. Попытка немецкого командования организовать снабжение по воздуху крупной окруженной группировки своих войск потерпела крах. Были созданы благоприятные условия для ее полного уничтожения.
В период воздушной блокады успешно вели боевые действия части авиации дальнего действия. В это время образцы мужества и мастерства при выполнении боевых заданий в сложных метеорологических условиях показал штурман лейтенант В. В. Сенько. Ночью при сплошной облачности он безошибочно выводил свой самолет на железнодорожные узлы, сосредоточения войск, аэродромы и наносил точные удары по врагу. Освещением целей отважный штурман Сенько оказывал большую помощь своим товарищам в успешном выполнении боевых заданий.
За мужество и отвагу при выполнении боевых заданий В. В. Сенько 25 марта 1943 г. было присвоено звание Героя Советского Союза. В последующем еще десятки раз он безошибочно водил группы дальних бомбардировщиков в глубокий тыл врага, нанося меткие удары по железнодорожным узлам, мостам, складам горючего и боеприпасам и другим важным объектам. За время войны В. В. Сенько совершил 430 боевых вылетов. Родина высоко оценила боевые дела, наградив его второй медалью "Золотая Звезда".
После того как Сталинградский фронт с 30 декабря 1942 г. был преобразован в Южный и перешел в наступление на ростовском направлении, задача по уничтожению окруженной группировки была возложена на Донской фронт, а воздушная блокада осуществлялась 16-й воздушной армией. Сорвав попытки противника деблокировать окруженную группировку, советское командование решило окончательно ее ликвидировать.
Воздушная обстановка в январе 1943 г. резко изменилась в пользу нашей авиации. Аэродромы противника находились на большом удалении, и его истребители не могли действовать в районе окружения. Самолетный парк 16-й воздушной армии был увеличен до 610 самолетов. Все ее силы направлялись на поддержку наступления только одной 65-й армии, наносившей главный удар.
Для обеспечения тесного взаимодействия с сухопутными войсками было организовано два вспомогательных пункта управления и вдоль линии фронта развернуто четыре радиостанции.
