Улучшение погоды 17 июня позволило командованию ВВС Северного флота осуществить запланированную еще 16 июня бомбардировку аэродрома Луостари. Предварительно в период 01:30–02:25 разведку погоды в районе Луостари с высоты 4000–5000 метров произвел одиночный «Киттихаук» 2-го ГКАП и после возвращения доложил, что над Луостари облачность всего 2–3 балла. После этого в 03:10 с аэродрома Ваенга-1 вылетели 3 ДБ-3Ф и 3 СБ 2-го ГКАП, командирами экипажей были летчики Стоянов, Нежинец, Давыдов, а также еще три летчика, фамилии которых неизвестны. Сразу после взлета бомбардировщики взяли курс на север, в Баренцево море. Обойдя полуостров Рыбачий, экипажи зашли на свою цель с севера на юг. В 04:43 совершенно неожиданно для противника с высоты 6000 метров шестерка бомбардировщиков засыпала аэродром Луостари градом фугасных и зажигательных бомб. На цель было сброшено 12 ФАБ-100, 2 ФАБ-50, 4 ЗАБ-50, 168 ЗАБ-1э и 1200 осколочных бомб АО-2,5 в шести контейнерах РРАБ-2. На аэродроме возникли пожары, а по фотоснимкам было установлено, что уничтожены 2 Ю-88, 3 Ме-109, 1 Ме-110, повреждены 1 Ю-88 и 2 Ме-109, сгорели 3 сарая. В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что в 04:44 по аэродрому Луостари отбомбились с высоты 6000 метров 7 двухмоторных бомбардировщиков, в результате чего были уничтожены два истребителя Bf-109 и один Bf-109 поврежден, кроме этого, было незначительно повреждено одно здание и сгорело 14 бочек с топливом. Там же отмечено, что истребители, взлетевшие с аэродромов Хебуктен и Луостари, встречи с нашими самолетами не имели. Согласно отчетности генерал-квартирмейстерства люфтваффе в результате этого бомбардировочного удара был уничтожен Bf-109Е-7 № 688 (получил повреждения в размере 80 %), второй Bf-109E-7 № 3228 был тяжело поврежден на 40 %, оба самолета принадлежали 3-й группе (III/JG5), в этих отчетностях отсутствует еще один уничтоженный или поврежденный Bf-109, о котором говорится в боевом донесении 5-го Воздушного флота. В донесениях сухопутных войск отмечено, что в результате налета на аэродром Луостари в 04:45 были повреждены 3 истребителя. При проходе над целью с Луостари по нашим самолетам открыла сильный огонь зенитная артиллерия. Разрывы зенитных снарядов легли сзади бомбардировщиков точно по высоте их полета, но смогли повредить одним осколком только один СБ. Особо стоит подчеркнуть, что истребители противника не смогли перехватить наших устаревших бомбардировщиков на столь значительной высоте, хотя еще при подходе к цели экипажи ДБ-3Ф и СБ наблюдали взлетевших с Луостари трех Ме-109, а при отходе поднялось облако пыли от взлетавших с аэродрома истребителей. На обратном пути в районе Зимней Мотовки бомбардировщиков встречали на высоте 4000–4500 метров 24 истребителя ВВС Северного флота: 6 «Киттихауков», 6 «Харрикейнов» 2-го ГКАП и 6 И-16, 6 И-153 27-го ИАП.
После посадки бомбардировщиков для фотографирования результатов удара в 07:21 вылетел одиночный разведчик Пе-3 95-го ИАП старшего лейтенанта Гаркушенко. Пройдя над аэродромом Луостари на высоте 6200 метров, разведчик сфотографировал аэродром. Зенитная артиллерия открыла сильный и довольно точный огонь: Пе-3 получил 15 пробоин от осколков разорвавшихся снарядов, но повреждения не были опасными. «Петляков» повернул на север для продолжения выполнения задания по разведке порта Лиинахамари, а также Варангер-фьорда. Помимо противодействия зенитной артиллерии противник попытался осуществить перехват истребителями разведчика Пе-3. Наш экипаж наблюдал до восьми «Мессершмиттов-109» на взлете с аэродрома, которые так и не смогли перехватить идущий с большим превышением Пе-3. Наблюдалось преследование четырех Ме-109 в течение 5–7 минут ниже высоты полета на 1500–1800 метров.
В период 00:35–06:28 один ДБ-3Ф 2-го ГКАП вылетел на разведку кораблей противника до Тромсе, в 04:00 экипаж обнаружил в гавани Хаммерфест на рейде один крейсер и три транспорта. Для нанесения торпедного удара по обнаруженным кораблям в порту Хаммерфест в 07:10 вылетели 3 ДБ-3Ф 2-го ГКАП. Из-за наличия низкой облачности торпедоносцы до этого порта не дошли и на обратном пути в 09:15 в районе мыса Нордкин сбросили свои высотные торпеды с высоты 1300 метров по двум транспортам противника, экипажи наблюдали, как одна из торпед прошла в нескольких метрах от транспорта. По немецким данным, был безрезультатно атакован конвой в составе одного транспорта «Стамсунд» и одного сторожевого корабля V.6111 «Франке», которые заметили сброс торпед с трех самолетов с высоты 1000 и 2000 метров. Одна торпеда прошла в 500 метрах позади СКР «Франке», который безрезультатно выпустил по самолетам 73 снаряда калибром 40 мм и 20 мм.