Зенитная артиллерия применяла различные методы ведения огня. Наиболее часто применялся заградительный огонь. По штурмовикам, атакующим на бреющем полете, республиканцы нередко применяли стрельбу прямой наводкой с больших дистанций.
Заградительный огонь зенитной артиллерии по самолетам требует расхода большого количества боеприпасов. Так, например, в мадридской операции в отдельные напряженные дни республиканцы расходовали до 750 выстрелов на одну батарею. Общий расход снарядов зенитной артиллерии за 25 дней июльской операции равнялся 19 тыс. штук, в среднем — до 5 тыс. снарядов на каждую батарею.
Испанский опыт показывает, что зенитная оборона первых эшелонов обороны, включая и районы бригадных резервов, лучше всего осуществляется малокалиберной зенитной артиллерией и зенитными пулеметами. Хорошие качества показала 20-мм зенитная пушка системы Эрликон. Горизонтальная дальность ее 5–6 км, вертикальная — около 3 700 м, снаряд трассирующий, скорострельность — до 300 выстрелов в минуту. Зенитная оборона глубины оборонительной полосы — ударных групп, резервов, главной группировки артиллерии, узких мест на путях подвоза и эвакуации — возлагалась на зенитную артиллерию средних калибров.
Ударные группы и резервы в обороне, кроме зенитной артиллерии, часто прикрывались и истребительной авиацией. В этих случаях штаб общевойскового соединения организовывал взаимодействие, определяя зоны для действий зенитной артиллерии и истребительной авиации.
В первый период войны республиканцы применяли метод патрулирования истребителей над обороняемым объектом. Однако недостаток истребительной авиации вынуждал делать перерывы в патрулировании. Этими перерывами пользовались бомбардировщики противника и нередко безнаказанно бомбардировали расположение республиканской обороны. В дальнейшем республиканцы должны были перейти к методу вызова истребителей, как только обнаруживалось появление бомбардировщиков противника. Этот способ требовал очень четкой работы постов воздушного наблюдения и оповещения, но зато был более экономным в смысле расхода истребителей.
Республиканские истребители проявляли высокое мастерство в ведении воздушного боя. Основная масса потерь, понесенных авиацией противника, была нанесена ей республиканскими истребителями в воздушных боях. По данным иностранной печати, республиканскими истребителями было сбито в течение одного 1937 г. 315 самолетов. В следующем году эта цифра, по-видимому, значительно выросла.
