После окончания боя и посадки истребителей в 04:05–04:50 командующий ВВС СФ отдает распоряжение заправиться и всем занять готовность № 1, так как от службы радиоразведки поступило сообщение о взлете с аэродрома Банак в 04:20 новой группы около 30 самолетов. В расчетное время подхода самолетов противника в 05:20 над аэродромами на высоту 1000 метров были подняты 4 И-153 с теми же летчиками: Воловиковым, Бабушкиным, Плотко и Родиным. Вскоре были подняты на барраж еще 3 И-15бис. Но немцев не было еще целый час, очевидно, потраченный на формирование групп в районах Хебуктен и Луостари, а также на обходной маневр со стороны моря, так как заход на цель на этот раз выполнялся с разных сторон в течение получаса. Всего в этом мощном налете участвовало около 30 самолетов противника, подходивших к Ваенге с трех направлений: с запада, юга и севера. В 06:21 в 72-й САП поступило сообщение о подходе со стороны Полярного 21 самолета противника. Сразу же пошли на взлет 3 МиГ-3, летчики Соколов, Сорокин и Кухаренко, а также 2 И-16, летчики Сафонов и Раздобудько. Предотвратить бомбардировку аэродрома Ваенга не удалось, но результат ее был нулевой, так как потерь на земле не было. Набрав высоту, 9 истребителей И-16, И-153 и МиГ-3 атаковали «Юнкерсов-88», в бой вступило прикрытие, состоявшее из «Мессершмиттов-109Е», их связала боем четверка И-153. Тем временем, преследуя бомбардировщиков, капитан Сафонов в районе озера Кяделявр сбил одного Ю-88. Второго «Юнкерса-88» в районе острова Кильдин настиг на МиГ-3 командир звена старший лейтенант Соколов и сбил его, это уже была вторая его победа за день. Истребители противника на этот раз не смогли обеспечить надежную защиту своим бомбардировщикам, но бой с «Мессершмиттами-109Е» звена И-153 старшего лейтенанта Воловикова был тяжелый. Четверка И-153 сражалась с пятеркой Ме-109Е. Лейтенант Бабушкин сбил одного «Мессершмитта», но сам был сбит и, к сожалению, погиб. По немецким данным, в районе Ваенги был сбит в воздушном бою Bf-109Е-4 № 3363, летчик его вернулся в часть. Очевидно, этот подбитый «Мессершмитт» дотянул до линии фронта, где и разбился (по немецкой классификации, 100 %-потеря).
Герой Советского Союза капитан Гальченко в кабине МиГ-3
Успели поучаствовать в этом сражении и летчики 145-го ИАП, которые, патрулируя над своим аэродромом, перехватили пару бомбардировщиков противника. Упорно преследуя противника, капитан Гальченко сбил двухмоторный бомбардировщик, которого идентифицировал как «Хейнкель-111». В действительности это был Ю-88, поскольку в этот день немцы лишились четырех самолетов этого типа, сбитых флотскими и армейскими истребителями во взаимодействии с зенитной артиллерией. По немецким данным, один Ju-88А-5 № 3468 из 1-й группы 30-й эскадры I/KG30 был сбит истребителями в районе Ваенги, при этом погиб экипаж обер-лейтенанта Буркерта, его также обнаружили в этот же день. Второй Ju-88А-5 № 3351 из 1-й группы, подбитый в воздушном бою, дотянул до аэродрома Луостари, где был разбит почти полностью из-за полученных боевых повреждений (80 % повреждений и был списан), пилот обер-лейтенант Шиллинг получил ранение. Третий Ju-88А-6 № 3454 из 1-й группы после выполнения боевого задания разбился на аэродроме Банак (60 % повреждений и также был списан), самолет, очевидно, был подбит в воздушном бою, экипаж его не пострадал.
Четвертый «Юнкерс», Ju-88A-5 № 0690 из разведывательного отряда 1.(F)/124, был сбит зенитной артиллерией в районе главной базы флота Полярное уже после обоих налетов в 08:04. Два человека из состава экипажа спаслись на парашютах, это заметили с земли, и вскоре летчики были взяты в плен: наблюдатель лейтенант Вилльнер и бортмеханик унтер-офицер Гебауэр. По показаниям военнопленных, разведчик Ю-88 выполнял фоторазведку результатов утренних налетов на аэродром Ваенга-1.
Таким образом, в налетах на Ваенгу в этот день немцы потеряли 7 самолетов: 4 Ю-88, 1 Ю-87, 2 Ме-109Е, при этом погибли или попали в плен 11 человек из состава летных экипажей и еще один пилот получил ранение. Это был поистине «черный день» для 5-го Воздушного флота, понесшего наибольшие потери в 1941 году в Заполярье.