Всего в период оборонительной операции и контрнаступления советских войск под Москвой (октябрь - декабрь 1941 года) авиатор Московской и Западной авиагрупп совершили 32 730 самолето-вылетов, из них 645 в тыл противника, перевезли около 50 000 бойцов и офицеров и 135 тонн боеприпасов, вооружения, медикаментов, продовольствия.
В январе - феврале 1942 года в ходе наступления советских войск на западном направлении экипажи Московской авиагруппы особого назначения ГВФ десантировали 4-й воздушно-десантный корпус, доставили пополнения и боеприпасы 1-му гвардейскому кавалерийскому корпусу, действовавшему в тылу вражеских войск.
К весне 1942 года военное положение Советского Союза стабилизировалось. Советские войска обобщали приобретенный боевой опыт первого года войны, получали и осваивали новые типы орудий, танков, самолетов, стрелкового оружия, средств связи. В мае 1942 года ГУГВФ было подчинено командованию Военно-Воздушных Сил Красной Армии. В то время в составе девяти фронтовых авиагрупп ГВФ имелось около 870 самолетов. Возросло кол-во транспортных самолетов Ли-2.
Пользуясь тем, что наши союзники по антигитлеровской коалиции - США и Великобритания не торопились с выполнением своих обязательств по открытию второго фронта в Европе, Гитлер направил значительную часть своих сил на Восток, особенно на южное крыло советско-германского фронта, создав здесь перевес сил.
2 июня 1942 года враг начал пятидневную артиллерийскую и авиационную подготовку, после чего в наступление перешли пехота и танки. Героические защитники Севастополя стойко отражали все атаки. Обеспечение гарнизона Севастополя боеприпасами и продовольствием было возложено на Московскую авиагруппу особого назначения ГВФ. Выделенные из ее состава две оперативные авиагруппы (командиры В. А. Пущинский и С. Н. Шарыкин) 20 июня 1942 года перелетели на аэродромы в районе г. Краснодара. Уже через сутки 18 самолетов ночью доставили в Севастополь около 40 т боеприпасов и вывезли из города более 500 раненых. Для перехвата советских транспортных самолетов противник организовал вылеты истребителей из засад, патрулирование в воздухе. Стремясь захватить Сталинград, этот важный военно-стратегический пункт и один из крупнейших промышленных центров страны, гитлеровское командование сосредоточило на Сталинградском направлен крупную группировку войск. Для оказания помощи в боевом обеспечении войск, оборонявших Сталинград, привлекалось три особые авиагруппы ГВФ: Московская, Киевская и связи. Экипажи авиагрупп, летая днем и ночью, доставляли воинам-сталинградцам боеприпасы, вооружение, медикаменты, а обратными рейсами вывозили тяжелораненых. Полевые аэродромы и посадочные площадки на правом берегу Волги были изрыты воронками от бомб и снарядов, садиться на них. и взлетать нередко приходилось под бомбежкой и артиллерийским обстрелом. Поэтому экипажи, как правило, не выключая двигателей, быстро разгружали самолеты, забирали раненых и взлетали. Большой объем работ выполнял летный состав особой авиагруппы связи ГВФ, подчиненной в оперативном отношении начальнику Главного управления связи Красной Армии. Для повышения оперативности перевозни срочных документов и почты в августе 1942 года были организованы эстафетные авиазвенья: самолеты ПС-40 и ПС-43 приземлялись в Астрахани, где почта после сортировки немедленно направлялась самолетами Р-5 под Сталинград. Ожесточенными атаками вражеские истребители пытались сорвать полеты транспортных машин. Командиры и пилоты авиагрупп, внимательно изучив периодичность и районы патрулирования фашистских истребителей над прифронтовой полосой, определили наиболее благоприятные время и маршруты полетов, целесообразные противоистребительные маневры. Экипажи самолетов У-2 стали действовать главным образом ночью. Все это позволяло перебрасывать по воздуху значительное количество важнейших грузов при минимальных потерях.
По 11-12 часов в сутки проводили в воздухе гражданские авиаторы в период боев на подступах к Сухуми. Доставляя срочные военные грузы для наземных войск и флота, они в течение ряда дней выполняли по несколько сотен самолето-вылетов. Полеты в горах стали серьезной проверкой профессиональной выучки гражданских авиаторов и одновременно большой школой летного мастерства. Порывистые ветры, низкая облачность, внезапно наплывающие туманы часто закрывали ущелья и долины. От пилотов требовалось детальное знание местности, для того чтобы даже ночью не потерять ориентировку, точно выйти в задано пункт нередко расположенный вблизи вражеских позиций. Фронтов) условия диктовали необходимость овладения искусством бреющего и лета над сложным рельефом местности, освоения новых тактических приемов и маневров.
Одновременно с укреплением Вооруженных Сил и перестройкой народного хозяйства страны на военные рельсы Коммунистическая партия и Советское правительство уделяли большое внимание организации борьбы в тылу фашистских войск. Эта борьба против гитлеровских захватчиков, развернувшаяся с первых же дней войны, носила всенародный характер. В соответствии с директивой партии и правительства 29 июня 1941 года в оккупированных фашистами районах создавались подпольные организации, партизанские группы и отряды. 18 1 1941 года было принято постановление ЦК партии “Об организации борьбы в тылу германских войск”. К концу 1941 года в тылу врага активно действовало 18 подпольных обкомов, более 260 окружкомов, горкомомов и райкомов партии, объединявших десятки тысяч коммунистов. Под 41 руководством в Ленинградской, Орловской, Смоленской, Московской. Курской и Калининской областях, на Украине, в Белоруссии, Молдавии и Крыму развернулось партизанское движение. Всего за несколько месяцев с начала войны в тылу врага было сформировано 3500 партизанских отрядов и групп.
Для активной вооруженной партизанской борьбы требовалось большое количество оружия, боеприпасов, продовольствия и медикаментов, обеспечение которыми наземным транспортом осуществлялось через так называемые “партизанские ворота”. Но наиболее быстрым средством доставки партизанам всего необходимого стала авиация.
Исключительно большое значение имели полеты экипажей особых авиагрупп ГВФ к партизанам в суровую первую военную зиму, когда глубокие снежные заносы и сильные морозы сковали маневр партизанских отрядов, резко снизили возможность их материального обеспечение каким-либо наземным транспортом.
Об интенсивности полетов к партизанам свидетельствуют такие данные: в 1941 году гражданские авиаторы выполнили 1384 вылета в тыл противника, в том числе 59 с посадкой на партизанских аэродромах . В зимние месяцы 1942 года только самолетами Киевской особой авиагруппы ГВФ доставлено партизанам 734,2 т боеприпасов и других грузов.
В течение первого периода Великой Отечественной войны, продолжавшегося с 22 июня 1941 года по 18 ноября 1942 года, гражданские авиаторы с честью решили поставленные перед ними задачи. Летный состав фронтовых особых авиагрупп ГВФ выполнил 477 678 самолето-вылетов, перевез 583525 человек, в том числе 50717 раненых, и 46028 тонн грузов.
Тяжелая фронтовая обстановка коренным образом изменила условия и характер действий летного состава ГВФ. Если в предвоенные годы многие пилоты летали преимущественно днем, а ночные рейсы выполнялись по специально оборудованным трассам, то уже в первом периоде войны гражданские авиаторы совершили около 43 тыс. ночных вылетов. Преобладающими стали полеты на предельно малой высоте, освоенные в довоенное время лишь экипажами самолетов сельскохозяйственной авиации. Значительно изменился и подход к понятию “нелетная погода”. Главным критерием, определяющим принятие решения на вылет, стала боевая необходимость.
Принятые командным и политическим составом особых авиагрупп ГВФ меры по обучению подчиненных умелым действиям в боевых условиях, воспитанию готовности во что бы то ни стало выполнить приказ позволили экипажам решать сложные задачи с относительно небольшими, а по мере накопления опыта и все меньшими потерями. Так, первые месяцы Великой Отечественной войны потеря одного транспортного самолета приходилась на 246 самолето-вылетов, то через полтора года, к концу первого периода войны — на 627 .
Осенью 1942 года для повышения оперативности и улучшения управления фронтовыми частями особые авиагруппы ГВФ были переформированы в отдельные авиаполки. Ранее авиагруппы ГВФ имели по 5, 6 авиаэскадрилий, насчитывавших до 20 самолетов.
Всего было сформировано девять отдельных авиаполков ГВФ. На базе Московской авиагруппы особого назначения создана 1-я транспортная авиадивизия ГВФ, а особая авиагруппа связи была переформирована в 3-ю отдельную авиадивизию связи ГВФ. Во фронтовых частях гражданского воздушного флота насчитывалось в то время около 850 самолетов.
Тесно взаимодействовали гражданские авиаторы со своими друзьями по крылатому строю - авиаторами фронтовых частей Военно-Воздушных Сил. В приказе по 8-й воздушной армии от 17 декабря 1942 года отмечалось, что когда в период ледохода на Волге переправы оказались не в состоянии обеспечить доставку на правый берег реки боеприпасов, горючего и авиатехимущества, что создало угрозу срыва боевых действий нашей авиации, переброска этих материальных средств была поручена экипажам ГВФ. Летный состав фронтовых авиачастей ГВФ привлекался и для ведения воздушной разведки.
Разгромив противника под Сталинградом, Красная Армия развернула наступление на широком фронте от Ленинграда до Северного Кавказа. Освобождение Северного Кавказа началось в январе 1943 года, когда перешли в наступление войска Закавказского фронта. В горных районах существенную помощь наступавшим советским войскам оказывали экипажи 8-го (командир Г. С. Чачанидзе) и 9-го (командир И. Я. Сегедин) отдельных авиаполков ГВФ, проявляя летное мастерство, мужество и находчивость.