В оперативно-разведывательной сводке МДР ПВО этот авианалет отмечен в период 08:53–09:45 группой в составе 8 Ю-88, 9 Ме-109, 5 Ме-110 на высоте 6250 метров. В 09:00 в Мурманске была объявлена воздушная тревога. Из-за того, что наши истребители вылетали на отражение первого налета в 08:02–08:12 и посадку произвели около 09:00, к моменту второго вражеского авианалета в воздухе истребителей было недостаточно, известно о нахождении на высоте 4500 метров только 6 И-15бис 27-го ИАП. Так, 8 «Харрикейнов» 2-го ГКАП и 78-го ИАП ВВС СФ взлетели в 08:02–08:10 и сели в 08:50–08:55, на отражение следующего налета смогли взлететь 5 «Харрикейнов» в 09:10, то есть за 1–3 минуты до бомбардировки, что, конечно же, не позволило набрать высоту для перехвата самолетов противника. Примерно то же самое было и в ВВС 14-й армии. Первый раз 3 «Аэрокобры» 19-го ГИАП вылетели на перехват в 08:04, второй раз 4 «Аэрокобры», 3 «Киттихаука» этого же полка взлетели на перехват в 09:05, поэтому времени для набора высоты и выхода в зону для успешного перехвата у них было недостаточно. В результате 5 «Юнкерсов-88» в 09:11–09:13 отбомбились по кораблям, стоявшим в районе мыса Мишуков. По данным справки ВВС 14-й армии о бомбардировочном налете, сброс бомб был с горизонтального полета, а по данным оперативной и разведывательной сводок ВВС 14-й армии — с пикирования с высоты 4000 до 2000 метров. Встреча с вражескими самолетами 5 Ме-109Ф и 3 Ме-110 произошла западнее Мурманска только у группы 4 «Аэрокобры» и 3 «Киттихаука» 19-го ГИАП. Наши истребители сделали по 2–3 атаки, воздушный бой закончился безрезультатно и без потерь. В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что из группы истребителей сопровождения 18 Ме-109 воздушный бой провели 10 Ме-109 в период 09:15–09:30 с 10 «Харрикейнами» и «Томагавками», при этом сбили 1 «Харрикейн», но эта заявка на сбитый самолет не подтверждается нашими данными.
Согласно боевому донесению 5-го Воздушного флота на бомбардировку портовых сооружений Мурманска в 13:29 с аэродрома Банак вылетели 14 Ю-88 1-й группы, один самолет вернулся из-за отказа мотора. Об истребителях сопровождения ничего не сказано. Экипажи 13 Ю-88 доложили, что в 15:16 отбомбились с горизонтального полета с высоты 6300–6500 метров по причальным и железнодорожным сооружениям, при этом наблюдали разрывы бомб от набережной до середины города с возникновением пожаров.
Оперативно-разведывательная сводка МДР ПВО отметила этот авианалет в период 15:03–15:45 группой в составе 14 Ю-88, 7 Ю-87, 12 Ме-109, 12 Ме-110 на высоте 6500 метров, при этом на город прошли 13 Ю-88. По данным Э. Момбека, в период 14:43–15:40 на сопровождение бомбардировщиков летали «Мессершмитты-109». Наша ПВО и в этот раз своевременно обнаружила самолеты противника. В 14:55 в Мурманске была объявлена воздушная тревога, на командные пункты авиации поступило сообщение об обнаружении в районе Луостари группы самолетов‚ идущих курсом 135 градусов. Через пять минут‚ в 15:00‚ большая группа вражеских самолетов была обнаружена постами наблюдения при подходе к Зимней Мотовке. 5 «Киттихауков» 2-го ГКАП взлетели в 15:00 на барраж над кораблями в Кольском заливе и своими аэродромами на высоте 4000 метров. В 15:09, то есть за 4 минуты до налета, на перехват в зону № 3 вылетели 6 «Аэрокобр» 19-го ГИАП. Перехватить высотную цель нашим истребителям не удалось. По нашим данным, «Юнкерсы-88» в 15:13 сбросили с горизонтального полета 42 фугасные и до 2000 зажигательных бомб в районе мурманского порта‚ железнодорожной станции‚ развернулись и ушли на свою территорию. Истребители противника были отмечены западнее Мурманска вне зоны ведения огня зенитной артиллерией. В результате бомбардировки сгорели товарная станция, 5 жилых вагонов, 1 вагон с продуктами, разрушено 10 домов, 50 метров железнодорожного полотна, водопровод, погибли 4 человека, 10 человек получили ранения. Возникшие пожары вскоре были потушены.
После налета «Юнкерсов-88» для фотоконтроля результатов с аэродрома Хебуктен в 13:25 вылетел разведывательный Ю-88 отряда 1.(F)/124, экипаж которого доложил, что из-за того, что в 15:45 самолет был атакован 5 «Харрикейнами», задание выполнено только частично. От атаки истребителей «Юнкерс» ушел, отвернув в сторону.