Второй налет состоялся во второй половине дня. Согласно боевому донесению 5-го воздушного флота 4 Ю-87 в сопровождении 2 Ме-109Е взлетели с ледового аэродрома Кестеньга в 16:25 и в 16:55 сбросили бомбы по железной дороге в 6 километрах севернее станции Полярный Круг. С аэродрома Лоухи по тревоге в 16:43 взлетели 4 ЛаГГ-3 145-го ИАП, летчики – капитаны Новожилов, Кутахов, Шевченко и Мироненко. Через 8 минут, то есть в 16:51, в районе железнодорожных станций Чупа – Полярный Круг летчики обнаружили группу в составе 4 Ю-87 и 2 Ме-109. Бомбардировщики, обнаружив наших истребителей, поспешили избавиться от бомбового груза в районе разъезда Узкий (в 10 километрах севернее станции Полярный Круг) и ушли на запад. В боевом донесении 5-го воздушного флота отмечено, что в районе станции Полярный Круг 4 Ю-87 в 16:50 на высоте 600 метров были атакованы группой истребителей в составе 5 И-200, сброс бомб с «Юнкерсов» был в 16:55 с высоты 200 метров по железной дороге в 6 километрах севернее станции Полярный Круг, после чего бомбардировщики смогли уйти без потерь на малой высоте, их прикрывала пара Ме-109Е. По нашим данным, разрывами бомб было разрушено 48 метров железнодорожного пути и проводная связь. В разведывательной сводке ВВС 14-й армии было отмечено: «Бомбардированию помешали наши самолеты 4 ЛаГГ-3, вылетевшие на перехват. Самолеты противника, преимущественно беспорядочно сбросив бомбы в лес при встрече с нашими самолетами и маскируясь облачностью, ушли на запад, преследуемые нашими 4 ЛаГГ-3. От воздушного боя противник уклонился».
С большой дистанции капитан Мироненко обстрелял противника шестью эресами, но безрезультатно. Хотя эффективно атаковать самолеты противника нашим истребителям не удалось‚ вражеский налет был отражен благодаря своевременному обнаружению и точному наведению истребителей на противника. После этого вылета в течение дня истребители 145-го ИАП выполнили еще три вылета, но встреч с противником у них не было. В эти дни политдонесение 145-го ИАП отмечало хорошее настроение среди личного состава полка. Молодые летчики рвались в бой. Лейтенант Миусов быстро и успешно освоил самолет «Харрикейн» и с нетерпением ожидал отправки на аэродром Лоухи, где его однополчане вели боевую работу. 21 февраля он вместе с лейтенантом Хижняком перелетел с аэродрома Мурмаши на аэродром Лоухи с посадкой в Африканде.
На мурманском направлении произошла одна встреча с «Мессершмиттами-109Е» летчиков 147-го ИАП, о ней докладывал представитель ВВС Северного флота при 14-й стрелковой дивизии: «20.02.42. В 12.45 на высоте 1500 метров вдоль линии фронта летали 7 Р-40. В это время параллельно им на той же высоте летело 8 Ме-109. Расстояние между группами было 5–6 километров. Через несколько минут самолеты Р-40, заметив противника, пошли в атаку, но последние, не приняв боя, ушли к себе в тыл. В 14:10 над линией фронта летало 6 Р-40. В это время над линией фронта появились два Ме-109, заметив наши самолеты, поспешили скрыться».
По данным противника, действительно восемь Ме-109 5-го отряда вылетали на перехват в период 11:45–12:25 с аэродрома Луостари, но их пилоты доложили, что встречи с нашими самолетами не было. Также в 14:25 вылетали по тревоге 2 Ме-109 этого же отряда «без соприкосновения с противником».