В ожесточенных боях под Сталинградом несла потери и воздушная армия. Летчики 220-й иад за сентябрь сбили 93 вражеских самолета, а потеряли 91; при этом погибло 48 летчиков и ранено — 16. Летчиками 283-й иад было уничтожено 105 самолетов противника, а боевые потери составили 66 самолетов (43 % от имевшихся) и 35 человек летного состава (более 30 %). Наибольшие потери в сентябре понесли штурмовики — одну боевую потерю на 20 самолето-вылетов.
На 1 октября в составе 16-й воздушной армии было 13 ночных бомбардировщиков, 93 штурмовика, 120 истребителей и 6 разведчиков — всего 232 самолета. Ее боевой состав по количеству самолетов не уменьшился; все потери были полностью восстановлены благодаря героическим усилиям советского народа, завершившего перестройку всех отраслей народного хозяйства для обеспечения нужд фронта.
С 28 сентября директивой Ставки Сталинградский фронт реорганизовался и стал именоваться Донским, а Юго-Восточный — Сталинградским. Командующим Донским фронтом был назначен генерал-лейтенант К. К. Рокоссовский.
В октябре 1942 г. 16-я воздушная армия обеспечивала частные операции и контрудары общевойсковых армий. Нужно было измотать врага и отвлечь его силы от главных направлений. Одна из таких частных операций под кодовым названием «Дон» проводилась ударной группой Донского фронта в середине октября. Воздушная армия в этой операции выполняла следующие задачи: вела борьбу с авиацией противника, уничтожала вражеские войска перед фронтом, содействовала войскам 24-й и 66-й армий в прорыве обороны противника, вела воздушную разведку и разрушала переправы через Дон.
Об успешной борьбе с вражеской авиацией свидетельствуют воздушные бои 16 октября, когда истребители одной лишь 220-й иад сбили 9 и подбили 4 фашистских самолета. Победителями этих боев были коммунисты и комсомольцы лейтенант В. И. Иванов (сбил два Ме-109), сержант Логачев, батальонный комиссар И. М. Мамыкин, капитаны И. П. Моторный и З. В. Семенюк, старшие лейтенанты В. Н. Макаров и П. П. Ратников, младшие лейтенанты Мартынов и Б. М. Ривкин.
271-я нбад в течение двух ночей (17 и 18 октября) бомбардировочными ударами уничтожала живую силу и технику противника перед фронтом 24-й и 66-й армий, а также вражеские самолеты на аэродроме Большая Россошка.
Днем боевые действия по войскам противника вели штурмовики 228-й и 291-й шад под прикрытием истребителей 220-й и 283-й иад. Сосредоточенными ударами штурмовики содействовали прорыву обороны противника. В последующих вылетах они не допускали подхода вражеских резервов из глубины обороны. При этом весьма удачно действовала группа штурмовиков во главе с командиром 243-го шап майором А. Г. Наконечниковым.
