Сначала в 11:26 одиночный разведчик «Юнкерс-88» отряда 1.(F)/124 прошел над мурманским портом и выполнил аэрофотосъемку, тем самым произведя предварительную разведку стоянки транспортов. Экипаж отметил на высоте примерно 2600 метров 8 истребителей, прикрывавших порт. После разведки, согласно боевому донесению 5-го Воздушного флота, в 11:22 с аэродрома Хебуктен на бомбардировку мурманского порта вылетели 9 Ю-87 в сопровождении 8 Ме-110, один Ю-87 вернулся из-за неисправности мотора. В 11:50 к группе присоединились 20 Ме-109 2-й и 3-й групп с аэродрома Луостари. Экипажи «Юнкерсов» доложили, что в 12:30 сбросили бомбы (7 SC500 и 32 SC50) с пикирования с высоты 4600 до 900 метров по транспортам, стоявшим у причалов мурманского порта, при этом наблюдали повреждение одного транспорта (8000 брт) и разрывы бомб на причалах. По докладу экипажей Ю-87, зенитная артиллерия всех калибров вела сильный, но безрезультатный огонь. Истребители сопровождения доложили, что «соприкосновения с противником» у них не было.
По нашим данным, налет произвели 8 Ю-87 в 12:39. Вражеские самолеты были обнаружены своевременно, и в 12:13 в Мурманске была объявлена воздушная тревога. Никаких подробностей о вылетах на перехват в этот период обнаружить не удалось, известно лишь, что встречи с самолетами противника в этот раз у наших истребителей не было. Никто из наших летчиков, а также немецких о встрече с самолетами противника и сбитых самолетах не заявил. «Юнкерсы» в этот раз беспрепятственно прошли к порту с юга со стороны солнца и спикировали с высоты 4000 до 1500 метров под углом 75–80 градусов, время нахождения над городом составило 35 секунд. По данным службы МПВО, на территории торгового порта в районе лесного причала упали четыре бомбы весом до 500 кг, при этом повреждения от одной бомбы получил причал № 14 на расстоянии 15–20 метров вместе с железнодорожным полотном, один вагон был опрокинут взрывной волной, грузы не пострадали, погиб один военнослужащий, еще три человека получили тяжелые ранения. Согласно оперативной сводке штаба войск НКВД по охране тыла 14-й армии в результате бомбардировки Мурманска в лазарете 14-й армии погибли 4 военнослужащих и 10 получили ранения. В городской черте, в основном на пустыре, упали 9 бомб калибром от 50 до 500 кг, при этом была разрушена деревянная конюшня, убиты 5 лошадей, порваны электрические провода. Остальные бомбы упали в залив. Целью бомбардировки наверняка были транспорты прибывшего конвоя PQ-16, но они не пострадали.
Второй налет противника состоялся в 16:05. Согласно боевому донесению 5-го Воздушного флота в 15:00 с аэродрома Хебуктен на бомбардировку кораблей в Кольском заливе вылетели 9 Ю-87 в сопровождении 7 Ме-110, два Ме-110 вернулись из-за неисправности матчасти. В 15:30 к группе присоединились 15 Ме-109 2-й и 3-й групп с аэродрома Луостари. Экипажи «Юнкерсов» доложили, что в 16:05 сбросили бомбы (9 SC500 и 36 SC50) с пикирования с высоты 4000 до 700 метров по одному большому транспорту на рейде мурманского порта (8000–10 000 брт). Немецкая авиаразведка доложила о наблюдавшемся прямом попадании бомбы в корабль с темным дымообразованием. Транспорт засчитали поврежденным, но это не подтверждается нашими данными, так как никаких повреждений в результате этого налета не было. По докладу экипажей Ю-87, зенитная артиллерия всех калибров вела сильный, но безрезультатный огонь, а на высоте перехвата находились 15–20 наших истребителей.