В связи с широким привлечением боевой авиации к непосредственному участию в борьбе на поле боя, чрезвычайно сильно выросло значение в обороне истребительной авиации. Она должна прикрыть оборону своих войск от налетов бомбардировочной авиации противника. Опыт показал, что для надежного прикрытия района 10×15 км на 1 час 15 мин. необходимо иметь в воздухе группу в 20–30 истребителей.
Бои в Испании характерны тем, что одновременно с действиями наземных войск развертывались очень интенсивные и длительные бои в воздухе. Когда прикрывающие истребители завязывали бой, им на помощь спешили истребители, патрулирующие по соседству. В некоторых воздушных боях с обеих сторон участвовало до 80-100 самолетов и более. Некоторые группы истребителей успевали возвратиться на аэродром для заправки и вновь принять участие в том же бою. Таким образом, современные воздушные бои весьма длительны.
Использование штурмовиков на поле боя во взаимодействии с контратакующей пехотой, танками и артиллерией, как показал опыт, весьма трудно осуществимо. Артиллерия должна прекращать огонь на фронте, где действуют штурмовики. Сами штурмовики, летая даже на низких высотах, с трудом могут отличать свои войска от войск противника; атаки по своим часто имели место в Испании. Вследствие этого целесообразнее штурмовую авиацию использовать для атак расстроенного контратакой противника и по отходящим с поля боя колоннам.
Бомбардировочная авиация в обороне использовалась для действий по изготовившимся к атаке войскам противника, в частности, по его артиллерии, по подходящим резервам и вторым эшелонам. Она в значительной мере усиливала огонь артиллерии обороны по этим объектам. Как показал опыт гвадалахарской операции, бомбардировочная авиация во взаимодействии со штурмовой и истребительной, при внезапности ее действий, может значительно задержать и даже совсем расстроить наступление противника. За один день 20 марта 1937 г. 70 республиканских самолетов произвели 148 самолетовылетов, сбросив по колоннам итальянского корпуса 500 бомб и выпустив 200 тысяч патронов. Моторизованная колонна итальянцев в составе около 1 000 машин была полностью уничтожена.
Действия бомбардировочной авиации по железнодорожным перевозкам применялись обеими сторонами. Республиканская авиация действовала по железнодорожным объектам отлично, но не систематически, вследствие недостатка сил. На отдельных участках она почти полностью приостанавливала железнодорожное движение, и перевозимым войскам противника приходилось переходить на автотранспорт. Так, во время боев под Теруэлем (апрель 1937 г.) республиканская авиация полностью парализовала движение по железной дороге Теруэль-Калатаюд. То же самое было и в феврале 1937 г. на участке Талавера, Навальмораль. Недостаточное количество авиации не позволяло республиканцам действовать одновременно по железнодорожным и автомобильным перевозкам. Поэтому почти во всех оборонительных операциях авиации не удавалось прекратить на длительное время подход оперативных резервов. Для значительных авиасил эта задача явится несомненно посильной.
