Большое внимание обращалось и на повышение эффективности действий авиации. В приказе командующего ВВС Красной Армии от 19 марта 1942 г. требовалось от командования ВВС фронтов и армий при постановке задач авиаполкам указывать конкретные цели и требуемый результат действий, а от авиаштабов своевременно обеспечивать экипажи самолетов достоверными разведывательными данными об объектах удара, фотоснимками, схемами и картами крупного масштаба района действий. Бомбардировочной авиации было запрещено производить неприцельные удары, вводился обязательный фотоконтроль результатов действий. Выделялись снайперские экипажи бомбардировщиков для поражения малоразмерных целей. Промышленности были заказаны новые образцы прицелов для бомбометания днем и ночью. Все эти мероприятия обеспечили повышение меткости и эффективности бомбардировочных ударов по врагу.
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.
С честью выполнили свой долг работники медицинской службы. В труднейших условиях боевой обстановки они своевременно оказывали медицинскую помощь раненым летчикам и обеспечивали их эвакуацию. Многие из них совершили подвиги, за что были награждены боевыми орденами.
Личный состав инженерно-авиационной службы ВВС справился с задачей поддержания авиационной техники в боевой готовности и приобрел большой опыт в организации эксплуатации, ремонте самолетов, их вооружении и оборудовании.
Инженерный состав авиационных частей, соединений и объединений научился более грамотно анализировать состояние авиационной техники. Расследование причин каждого летного происшествия, учет дефектов, их анализ и обобщение позволили определить наиболее характерные массовые отказы материальной части, угрожавшие безопасности полета, и разработать мероприятия по их устранению. В решении вопросов восстановления и освоения авиационной техники значительная помощь оказывалась научно-экспериментальной базой ВВС, НИИ ВВС Красной Армии, Военной академией имени Н. Е. Жуковского, а также заводами Наркомата авиационной промышленности.