Непосредственное участие в Хасанской операции приняли 180 бомбардировщиков и 70 истребителей. Противник, по данным разведки, имел на ближайшем аэродроме Хуньчунь до 70 самолетов, в основном истребителей.

24 июля Приморская авиагруппа ВВС КДФ была приведена в боевую готовность и приступила к передислокации части самолетного парка на передовые аэродромы. В ходе перебазирования летчики понесли первые потери: попав в туман, врезался в сопку И-16 капитана Дмитриева.

Временные площадки были созданы на заимке Филипповского, в Кневичах, Ново-Киевском, Барабаше. Снабжение горючим и боеприпасами организовывалось наспех, телефонная связь отсутствовала, радиостанциями пользоваться запретили из соображений секретности. Самолетов перегнали гораздо больше, чем ранее планировалось. Наземного персонала не хватало, недоукомплектованность грузовиками и спецмашинами составляла около трети штата. Из-за малого количества оружейников к набивке патронных лент привлекали всех, кто оказывался под рукой, включая летный состав, и даже крестьян из окрестных деревень.

Будущий маршал авиации Г. В. Зимин тогда был заместителем командира эскадрильи истребительного полка:

«Наша эскадрилья перебазировалась в район озера Хасан на аэродром Барабаш. Туда же были перемещены еще четыре авиационные эскадрильи. На маленьком полевом аэродроме, с двух сторон зажатом горами, находились 75 самолетов. С одной стороны горы поднимались круто, с другой — более полого: там протекала узкая горная речка. Машины стояли впритык вдоль горы по всей длине взлетно-посадочной полосы. Рассредоточить машины было негде. Взлетно-посадочная полоса, зажатая горами, по сути, и была аэродромом.

Я летал к озеру Хасан еще со старого места базирования с заданием командира полка установить для организации взаимодействия контакт с командиром стрелковой дивизии. Контакт-то я установил, но обстановка была неясной, и потому никаких четких указаний о взаимодействии в тот раз не последовало. Мне было сказано: «Получите приказ и будете его выполнять. Подробности будут уточнены позже». У меня сложилось впечатление, что командир дивизии сам еще не имел ясного представления об обстановке. Вот все, что я тогда выяснил».

Всего в передовую группу первоначально вошли 21 штурмовик ССС 2-го штурмового авиаполка, 56 истребителей И-15 40-го, 48-го истребительных полков и ВВС ТОФ, 12 бомбардировщиков СБ 36-го скоростного бомбардировочного полка. К тому времени, когда самолеты передовой группы обосновались на новых местах, конфликт уже был в полном разгаре.

31 июля комбриг П.В. Рычагов прилетел в город Ворошилов и принял на себя командование силами авиации в Приморье. Его заместителем стал командующий ВВС 1-й армии комдив Я.В. Сорокин. В тот же день Рычагов приказал сбивать все японские самолеты, нарушающие границу, и получил указание Москвы организовать бомбоштурмовые удары по занятой японцами территории. Однако проблемы снабжения и сильнейшие туманы задержали выполнение боевой задачи на сутки.

Около полудня 1 августа состоялся телефонный разговор И.В. Сталина, В.М. Молотова и К.Е. Ворошилова с В.К. Блюхером. Кремлевские стратеги требовали немедленно поднять в воздух бомбардировщики и атаковать противника. Маршал, ссылаясь на сложные метеоусловия, выразил опасения, что от слепых бомбардировок могут пострадать корейские поселки и собственные войска. Такой слюнявый гуманизм привел генсека в сильнейшее раздражение: «Скажите, т. Блюхер, честно: есть ли у вас желание по-настоящему воевать с японцами?.. Мне непонятна ваша боязнь задеть бомбежкой корейское население, а также боязнь, что авиация не сможет выполнить своего долга ввиду тумана. Кто это вам запретил в условиях военной стычки с японцами не задевать корейское население?.. Что значит какая-то облачность для большевистской авиации, если она хочет действительно отстоять честь Родины».

И, правда, к чему церемониться, на войне как на войне. Своих-то корейцев числом 172 тысячи человек на основании постановления партии и правительства «О выселении корейского населения из приграничных районов Дальневосточного края» уже год как благополучно депортировали в Среднюю Азию — там как раз решили освоить тонкости рисоводства. А чужих тем более не жалко, все они — сплошь японские шпионы.

Блюхеру ничего не оставалось, как приказать Рычагову немедленно поднять «большевистскую авиацию» и атаковать самураев, «не считаясь ни с чем».

В первом налете, состоявшемся в 13.35, приняли участие 30 истребителей И-15 и 8 самолетов Р-Z. Они сбросили на японские позиции осколочные бомбы АО-8 и АО-10, затем постреляли из пулеметов. Как сообщили наземные наблюдатели, основную массу боеприпасов «соколы» высыпали в озеро Хасан. В 15.10 с высоты 4000 метров 24 скоростных бомбардировщика из 25-й авиабригады бригады двумя группами атаковали сопку Заозерную и дорогу у Дигашели, по которой выдвигались резервы противника. Всего было сброшено 66 бомб ФАБ-100 и 78 ФАБ-50.

Еще через полтора часа последовали два авиаудара по высоте 68,8. — небольшому холму, где вроде бы располагалась японская пехота. Сначала сбросила бомбы восьмерка Р-Z. Затем разгрузились поддерживавшие ее 11 истребителей И-15, которые несли по четыре АО-10. Под занавес 17 штурмовиков ССС и 13 И-15 обработали цель теми же АО-10 и пулеметным огнем. Некоторая странность состоит в том, что высота 68.8 находится на восточном берегу Хасана и на карте отмечена, как рубеж развертывания 119-го стрелкового полка. Поскольку пехота не жаловалась, можно предположить, что в высоту не попали, либо отработали по какой-то другой сопке. Помимо тумана пилотам сильно усложняло ориентацию отсутствие крупномасштабных карт района боевых действий. По этой же причине, авиация не могла обеспечить наземные войска разведывательными данными или выдать целеуказание артиллерии; вернувшись с задания, летчики не могли точно указать, в каком месте они наблюдали или атаковали противника:

«Были и такие отдельные случаи, когда командиры и штурманы частей, вылетая в первый раз в район оз. Хасан, предварительно не изучив местность и не имея карты крупного масштаба с рельефом местности, точно не выходили на указанные цели, сбрасывали бомбы по второстепенным целям и районам, не занятым противником.

Одна эскадрилья СБ, потеряв детальную ориентировку в районе цели, сбросила бомбы на своей территории и только по счастливой случайности этими бомбами не была поражена наша пехота».

Последний вылет в конце дня совершила дюжина СБ из 3-й эскадрильи 36-го бомбардировочного полка, стартовавшая из Кневичей. Ее сопровождали истребители И-15 и И-16. В бомбоотсеках СБ были установлены ящичные кассеты Ефимова — Онисько (грубо говоря, ведро с открывающимся дном), с мелкими осколочными бомбами АО-2,5 (по 30 штук в кассете). С высоты 1000 метров их высыпали на Заозерную. Каждое звено скоростных бомбардировщиков сбрасывало бомбы залпом, ориентируясь по моменту отделения их от ведущего самолета. При этом выяснилось, что осколки бомб поражают собственные машины. Самолет пилота Гавриша внезапно вспыхнул и врезался в землю, только один член экипажа успел выброситься с парашютом. Загорелся и совершил вынужденную посадку на заболоченный луг самолет лейтенанта Ефимова. Комбриг Рычагов заметил, что «гранаты не всегда надежно выпадают из корзинки» и что он боялся привезти гранату на хвосте самолета обратно на аэродром. В общем итоге из 12 бомбардировщиков пять пострадали от осколков. На самолете командира звена Тараканова насчитали 73 пробоины, к которым японцы не имели никакого отношения, на машине пилота Варченко — 35 пробоин.