22 июня 1941 г. войска Германии вторглись на территорию СССР в рамках операции «Барбаросса», к участию в этой операции люфтваффе привлекли 2796 боевых самолетов четырех воздушных флотов (Luftflotte 1, Luftflotte 2, Luftflotte 4, Luftflotte 5), в составе которых были: истребители «Мессершмитт» Bf 109 и Bf 110, бомбардировщики «Хейнкель» Не 111, «Дорнье» Do 17 и «Юнкере» Ju 86, пикирующие бомбардировщики «Юнкере» Ju 87, штурмовики «Хеншель» Hs 123, разведчики «Дорнье» Do 17, «Хейнкель» Не 45, «Хейнкель» Не 46 и «Хеншель» Hs 126, транспортные самолеты «Юнкере» Ju 52 и др.

Совместно с люфтваффе на советско-германском фронте воевала авиация стран – сателлитов Германии – Италии, Венгрии, Румынии, Словакии, Финляндии и Хорватии. Так, например, в составе авиации итальянского экспедиционного корпуса (Aviazione Corpo de Spedizione Italiano) были истребители «Макки» M.C.200 и М.С.202, бомбардировщики «Савойя-Маркетти» S.M.81 и «Капрони» Са.311.

В составе авиации венгерского корпуса Schnellen Korps имелись самолеты венгерского производства – легкие бомбардировщики WM-21 и связные самолеты Levente, самолеты немецкого производства – истребители Bf 109, бомбардировщики Ju 86К, разведчики Не 46, Fw 58, Ar 96, Не 170, Fw 189, Do 215 и Не 11 IP, самолеты итальянского производства – истребители «Фиат» C.R.30, C.R.32, C.R.42 и «Реджиане» Re.2000, бомбардировщики «Капрони» Ca.l35bis и Са.310, транспортные самолеты «Капрони» Са.101 и «Савойя-Маркетти» S.M.75.

Румынские авиационные части воевали в составе IV воздушного корпуса (IY.Fliegerkorps) 4-го воздушного флота люфтваффе. Эти части имели на вооружении самолеты собственного производства – легкие бомбардировщики LAR-39, истребители IAR-80, бомбардировщики Л.-79B и JRS-79B (лицензионные версии итальянского S.M.79), самолеты немецкой постройки – истребители Bf 109 и Не 112В, штурмовики Hs 129В, разведчики Ar 196А, бомбардировщики Не 111, самолеты французской постройки – легкие бомбардировщики «Потез» 63 и средние бомбардировщики «Морис Блош» М.В. 210, самолеты польского производства – истребители PZL Р-11 и PZL Р-24 и бомбардировщики PZL Р-37, самолеты английского производства – истребители «Харрикейн» и средние бомбардировщики «Бленхэйм» Mk.I.

В составе словацкого армейского корпуса имелись: самолеты чехословацкого производства – истребители «Авиа» В-534 и разведчики «Летов» S-328, а также истребители Bf 109 и разведчики Fw 189 немецкого производства.

Финская авиация действовала вместе с 5-м воздушным флотом люфтваффе. В то время она имела на вооружении самолеты собственного производства – легкие бомбардировщики «Котка», истребители «Мырски», связные самолеты «Пури», «Туиски», «Вийма» и «Сааски», французские самолеты – истребители «Кодрон» CR-714 и «Моран-Сольнье» M.S.406, немецкие самолеты – истребители Bf 109, бомбардировщики Do 17 и противолодочные самолеты Do 22, истребители Hawk 75А и В-239 американского производства, итальянские истребители «Фиат» G.50, истребители Fokker D-XXI и штурмовики «Фоккер» С.Х. голландского производства, самолеты английского производства – истребители Bulldog, Hurricane и Gladiator, штурмовики Lysander и бомбардировщики Blenheim, легкие бомбардировщики «Аэро» А-32 чехословацкого производства и др.

Хорватский военно-воздушный легион (Kroatische Luftwaffenlegion), входивший в состав 4-го воздушного флота, имел две истребительные эскадрильи с немецкими истребителями Bf 109 и одну бомбардировочную эскадрилью с Do 17.

Таким образом, уже через несколько недель после начала войны линия советско-германского фронта протянулась почти на 4,5 тысячи километров от Баренцева моря на севере до Черного моря на юге. Отражать нападение советским летчикам пришлось в тяжелейших условиях, используя при этом в основном устаревшие истребители И-16 и И-153. Что касается новых истребителей, то в течение первого года войны потери на них оказались лишь немногим меньше, чем на старых типах.

Несмотря на огромные потери в авиационной технике на первом этапе войны (к началу октября 1941 г. потери советских ВВС составляли более 5 тысяч самолетов), советская авиапромышленность в сложных условиях эвакуации почти 85 % своих заводов на восток страны сумела в первой половине 1942 г. достичь довоенного уровня производства, а к середине 1943 г. превзойти авиапромышленность Германии и ее сателлитов по выпуску боевых самолетов. Количественный и качественный рост выпускаемой советской авиатехники стал одной из причин завоевания к концу войны нашими летчиками господства в воздухе, необходимого для разгрома врага. Преимущество советской авиации росло с каждым последующим месяцем войны. К тому времени, когда Красная армия начала заключительное наступление на Берлин, ее ВВС имели не менее 7500 истребителей, многие из которых не уступали лучшим немецким образцам. За период с 22 июня 1941 г. по 9 мая 1945 г. люфтваффе потеряли на советско-германском фронте около 60 тысяч боевых самолетов, что составило 78 % потерь немецкой авиации за всю Вторую мировую войну.

В 30-х гг. обозначения советских военных самолетов соответствовали их применению – И (истребители), ББ (ближние бомбардировщики), БШ (бронированные штурмовики), ПБ (пикирующие бомбардировщики), ДБ (дальние бомбардировщики), СБ (средние бомбардировщики), Р (разведчики) и т. д. С 9 декабря 1940 г. боевым самолетам нового типа стали присваивать новые наименования по начальным буквам фамилий главных конструкторов: БШ-2 – Ил-2, И-301 – ЛаГГ-1, И-200 – МиГ-1, И-26 – Як-1, ПБ-100 – Пе-2, ББ-1 – Су-2, ББ-22 – Як-2/Як-4 и т. д.

С начала 30-х гг. в мировой авиации появилась новая тактика, повышавшая точность бомбардировочных атак, бомбометание с пикирования. Впервые эту тактику применили летчики ВМФ США на палубном самолете-биплане F8C в 1929 г., затем немцы стали осваивать ее на пикировщиках Hs 123А фирмы «Хеншель». В декабре 1936 г. пять пикировщиков Hs 123А немецкое командование направило в «Легион Кондор» в Испанию, где они впервые были испытаны в боевых условиях. Испанские фалангисты, удовлетворенные результатами боевого применения самолетов, запросили дополнительных поставок Hs 123А. Летом 1938 г. фалангисты сформировали «группе 24», в составе которой находилось 16 самолетов Hs 123А. В 1937 г. фирма «Юнкере» начала серийный выпуск более мощных пикирующих бомбардировщиков Ju 87 Stuka. К середине 1939 г. месячный выпуск самолетов Ju 87 в Германии составлял 60 машин, к началу войны в составе девяти групп пикировщиков находилось 336 машин Ju 87В-1.

Первым советским пикирующим бомбардировщиком стал СБ-РК (модификация скоростного бомбардировщика СБ), у которого, по сравнению с СБ (АНТ-40), появились аэродинамические тормоза-решетки под крылом, улучшена форма мотогондол, уменьшены размеры вертикального и горизонтального оперения.

В декабре 1940 г. СБ-РК получил обозначение Ар-2 по фамилии А.А. Архангельского, так как А.Н. Туполев в это время находился в заключении. Александр Александрович Архангельский, работая в КБ А.Н. Туполева, участвовал в проектировании всех самолетов марки АНТ, затем стал ведущим конструктором первого советского фронтового бомбардировщика СБ (АНТ-40), в 1936 г. возглавил КБ, отвечавшее за серийную постройку бомбардировщиков СБ, а затем и Ар-2.