Тем временем «Мессершмитты-109» завязали воздушный бой с нашими истребителями. В зоне № 3 на высоте 3500 метров семерка «Аэрокобр» 19-го ГИАП была внезапно атакована сзади тремя Ме-109Ф. Огонь был открыт по замыкающей паре, в результате чего «Аэрокобра» №АН-618 старшего лейтенанта Губина была подбита, летчик получил тяжелое ранение и произвел вынужденную посадку на торфяное болото в районе поселка Кильдинстрой (северо-западнее Шонгуя), самолет при этом был списан. Вторую «Аэрокобру» летчика Гайдаенко преследовал в хвост один Ме-109 до района пункта Арктика, наш самолет получил пробоины, было перебито управление руля поворота, пробит маслорадиатор, тем не менее Гайдаенко нормально сел на своем аэродроме. Тем временем пятерка «Аэрокобр» западнее Мурмашей несколько раз атаковала одного Ме-109, который резко ушел вниз пикированием и был потерян из вида. В районе аэродромов Мурмаши и Шонгуй в это же самое время патрулировали 4 «Харрикейна» 197-го ИАП, которые на высоте 3000 метров были атакованы парой Ме-109, в результате чего один «Харрикейн» сержанта Свиркунова с пробитым радиатором нормально сел на своем аэродроме. Кроме того, на высоте 2000 метров старший сержант Мальченко из 27-го ИАП на И-16 был атакован «Мессершмиттом-109Ф». «Мессер» зашел сверху в хвост «ишаку» и начал обстрел, это заметили летчики И-153 того же полка. Старший лейтенант Самохин и сержант Степанов в паре на И-153 попытались выбить этого «мессера» из-под хвоста И-16, но пулеметный огонь с дистанции 200–250 метров не принес успеха, «Мессершмитт-109Ф» сбил И-16 № 2421з86, пилот — старший сержант Мальченко погиб. По описанию штаба ВВС 14-й армии, группа из 7 Ме-109 ходила по кругу над Мурманском в течение 15 минут над истребителями ПВО и И-16 ВВС СФ, имея все время преимущество в высоте, эта группа сбила один И-16, после чего ушла на запад. По данным Э. Момбека, И-16 сбил фельдфебель Мюллер из 6-го отряда, кроме этого, двум пилотам «Мессершмиттов» Bf-109F-4, также из 6-го отряда, лейтенанту Эрлеру и унтер-офицеру Дебриху засчитали два сбитых «Харрикейна», в действительности же была сбита одна «Аэрокобра». В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что в период 16:20–16:45 8 Ме-109 провели воздушный бой с 25 И-16 и «Харрикейнами» над Мурманском на высоте от 300 до 2000 метров, при этом сбили 1 И-16 и 1 «Харрикейн». 9 «Мессершмиттов-110», также участвовавших в сопровождении бомбардировщиков, «соприкосновения с противником» не имели.
23 июня наши истребители смогли отразить первый налет «Юнкерсов-87» в 09:14, но два других налета, в 11:46 и 16:07, отразить не удалось. Согласно оперативно-разведывательной сводке МДР ПВО в результате двух бомбардировок в 11:46 и 16:07 в Рыбном порту было разрушено: жестяно-баночный цех консервного завода, холодильник, трансформаторный киоск, основная подъездная дорога в порт. Также пострадали железнодорожные пути на Кировской железной дороге, частично поврежден железнодорожный мост через ручей, водопровод, электросеть. Сгорели 3 деревянных дома, 1 легковая автомашина, склады каботажной пристани, магазин, два товарных вагона, паровоз. В укрытии-щели погибли 36 человек, было тяжело ранено 56 человек, легко ранено 19 человек.
Около 20:00 по тревоге вылетели 3 «Харрикейна» 767-го ИАП, ведущим был капитан Янчевский, ведомыми старший лейтенант Лебедев и старшина Знаменский. При патрулировании в 5 километрах юго-западнее Мурманска на высоте 4000 метров в 20:20 три «Харрикейна» были атакованы 4 Ме-109, но безрезультатно. Бой продолжался в течение 4 минут и закончился без потерь с обеих сторон. «Мессершмитты» вышли из боя с набором высоты и ушли на запад. Согласно боевому донесению 5-го Воздушного флота в 19:40 с аэродрома Луостари по тревоге вылетели 4 Ме-109 3-й группы, которые после 50 минут полета доложили, что «соприкосновения с противником» не было, посадку произвели в 20:30. При этом в 20:10 одна пара «мессеров» попутно произвела разведку мурманского порта, отметив два пожара в районе вокзала и причалов. Почему-то пилоты «Мессершмиттов» не доложили о проведенном воздушном бое.