В это же время генерал-майор авиации М. М. Косых был выдвинут на должность заместителя командующего 16-й воздушной армией.
В период подготовки к битве на Курской дуге на доукомплектование управления воздушной армии прибыли опытные и хорошо подготовленные офицеры на должности начальников отделов: оперативного — полковник И. И. Островский, разведывательного — подполковник Г. К. Пруссаков, связи — подполковник Н. Д. Игнатов, ПВО — полковник И. Н. Бодухин, воздушно-стрелковой службы подполковник С. А. Басов, технического снабжения — полковник А. Г. Дорошенко, организационного и укомплектования — полковник Б. И. Плакса, начальника штаба тыла — подполковник М. А. Голодяевский.
После передислокации на Центральный фронт и пополнения воздушная армия в течение марта действовала по железнодорожным узлам орловского направления, по дорогам, идущим к фронту, резервам, а также по войскам противника на поле боя, прикрывала боевые порядки своих войск и коммуникации от налетов вражеской авиации, вела воздушную разведку.
За март воздушной армией было выполнено 5178 боевых самолето-вылетов, проведено 94 воздушных боя и сбито 53 самолета; на земле уничтожено 23 самолета и большое количество боевой техники врага.
Фашистское командование, стремясь ослабить последствия крупных поражений своих войск зимой 1942–1943 гг. и вернуть утраченную стратегическую инициативу на советско-германском фронте, весной приступило к подготовке нового наступления (под кодовым наименованием «Цитадель») против советских войск, занимавших Курский выступ. Гитлеровцы создали две мощные группировки, которые должны были нанести встречные удары в общем направлении на Курск. В районе южнее Орла они сосредоточили свыше 15 дивизий, из них 6 танковых, до 3500 орудий и минометов и до 1200 танков и самоходных орудий. Примерно такая же группировка была развернута севернее Харькова.
Вражескую группировку в районе Орла поддерживал 6-й воздушный флот численностью до 900 самолетов, а всего в районе Курского выступа было сосредоточено 2050 самолетов противника, т. е. две трети авиации, действовавшей в ту пору на советско-германском фронте.
Центральный, Воронежский и Юго-Западный фронты имели к началу немецкого наступления 2650 самолетов. Таким образом, общее соотношение сил по авиации было в нашу пользу.
Советское Верховное Главнокомандование, своевременно раскрыв планы врага, решило сначала упорной и активной обороной измотать и обескровить наступающего противника, а затем перейти в контрнаступление и разгромить его ударные группировки.
16-я воздушная армия при подготовке к оборонительной операции должна была прикрыть от ударов с воздуха войска фронта, тыловые объекты и коммуникации, вести непрерывную разведку, ударами по войскам противника в пунктах дислокации и на пути к фронту препятствовать их сосредоточению, уничтожать вражескую авиацию на аэродромах, быть в готовности поддержать свои войска в случае атак противника.
На основании решения командующего воздушной армией штаб разработал план боевых действий в предстоящей операции по трем вариантам, исходя из наиболее вероятных направлении главного удара немецко-фашистских войск. В соответствии с ним штабы авиасоединений и частей выработали свои планы, уточнили вопросы управления и взаимодействия с сухопутными войсками и между родами авиации. На КП командующего общевойсковой армией на главном направлении был организован вспомогательный пункт управления воздушной армии (ВПУ).
Прикрытие войск и тыловых объектов было возложено на 6-й иак и 1-ю гвардейскую иад. Кроме того, все истребительные части имели дежурные подразделения для вылета на отражение авиации противника, а при необходимости они могли принять участие в отражении налетов полным составом. Для наведения истребителей на самолеты противника и управления ими в воздухе у переднего края были установлены радиостанции, где находились ответственные представители авиадивизий.
Задолго до операции для обеспечения бомбардировщиков и штурмовиков к ним были прикреплены истребительные авиасоединения. Боевые действия 3-го бак должны были обеспечивать истребители 6-го иак, 2-й гвардейской шад — 283-я иад, 299-й шад — 286-я иад; 6-й сак имел в своем составе истребительную авиадивизию.
Основным способом прикрытия бомбардировщиков и штурмовиков избиралось непосредственное сопровождение их до цели, иад целью и при возвращении. Кроме того, в зависимости от воздушной обстановки предполагалось заранее высылать группы истребителей в район действий наших бомбардировщиков и штурмовиков с целью сковывания истребителей противника.