24 июня в состав 8-й воздушной армии прибыла из 4-й воздушной армии 221-я бомбардировочная авиационная дивизия в составе 57, 794 и 860-го бомбардировочных авиационных полков (командир дивизии Герой Советского Союза полковник И. Д. Антошкин). Приему этой дивизии, вооруженной самолетами Б-3, было уделено особое внимание. Ввод ее в бой проходил под руководством заместителя командующего воздушной армией генерал-майора авиации С. И. Руденко. Для экипажей была разработана специальная тактика действий. Первые боевые вылеты должны были производиться на высотах не ниже 2000-3000 м группами но шесть самолетов с интервалом 7-8 минут под усиленным истребительным прикрытием. К целям и обратно эти группы вели опытные экипажи на самолетах Пе-2. Воздух в районе целей предварительно расчищался от истребителей противника.
Эффективность боевого применения бомбардировщиков была высокой. Экипажи действовали в боях решительно и отважно. Только за одну неделю, с 29 июня но 4 июля 1942 г., ими было совершено несколько героических подвигов. В воздушных боях бомбардировщиками было сбито восемь истребителей Ме-109, Хе-113 и Ме-110. 11 июля при нанесении бомбардировочного удара но вражескому аэродрому в Марьевке огнем зенитной артиллерии был подбит экипаж сержанта И. И. Девиченко. На самолете загорелся и отказал левый мотор, нарушилось управление, был убит воздушный стрелок сержант И. Я. Ежов. Экипаж, теряя высоту, сбросил бомбы на колонну автоцистерн с горючим. Сильный взрыв опрокинул самолет, и он с креном упал среди холмов, поросших лесом, подалеко от аэродрома. Летчик Девиченко, штурман старший сержант В. В. Журавлев и стрелок-радист младший сержант Н. М. Мысиков сумели выбраться из горящего самолета, укрылись в лесу и 25 июля возвратились в часть, где их уже считали погибшими.
А между тем обстановка на Юго-Западном фронте продолжала осложняться. За три дня боев немецко-фашистские войска, имея численное превосходство, продвинулись в восточном направлении на 80 км и вышли на участке Старый Оскол, Волоконовка к западному берегу Оскола. Ставка Верховного Главнокомандования потребовала задержать во что бы то ни стало наступающие войска противника на западном берегу этой реки. Командующий 8-й воздушной армией 2 июля приказал максимальное количество ударов нанести но танковым и моторизованным колоннам противника, уничтожая живую силу и боевую технику врага на подходах к реке и на переправах. Было решено производить на каждом исправном самолете в день не менее четырех вылетов для бомбардировщиков, пяти для штурмовиков и семи для истребителей. На самолеты ЛаГГ-3 предписывалось подвешивать при каждом вылете бомбы ФАБ-50 и сбрасывать их на обнаруженные цели с пикирования. В штурмовых авиационных частях предстояло подвешивать на каждый самолет не менее шести бомб ФАБ-50 или же пяти ФАБ-100.
Выполняя приказ командующего, части воздушной армии мобилизовали все свои возможности, подготовив к боевым действиям 217 самолетов. За день они совершили 570 боевых самолето-вылетов, в результате которых было уничтожено и выведено из строя 42 танка противника, 137 автомашин с войсками и грузами, 4 автоцистерны с горючим, рассеяно и частично уничтожено до 300 вражеских солдат и офицеров, разрушена переправа через Оскол. В воздушных боях противник потерял 13 самолетов.
В последующие дни напряжение боевых действий не ослабевало. Войска Юго-Западного фронта самоотверженно отражали наступление противника, но численное превосходство врага поставило их в крайне тяжелые условия. но приказу Ставки Верховного Главнокомандования в ночь на 7 июля начался отвод войск на оборонительный рубеж, находившийся в 120-140 км от Острогожска. В связи с этим для 8-й воздушной армии создалась особенно тяжелая обстановка. В условиях стремительного продвижения войск противника предстояло, не прекращая боевого воздействия но врагу, осуществить организованное перебазирование не только самолетов и личного состава, но и авиационного горючего, боеприпасов, авиатехнического имущества и других материально-технических средств.
