Смушкевич подготовил и прекрасно осуществил на всех прифронтовых монгольских аэродромах комплексную операцию по маскировке. В поле были выставлены сотни макетов самолётов и топливозаправщиков, а сами самолеты были передислоцированы на запасные аэродромы. В местах старых аэродромов были поставлены радарные станции и подготовлены авиационно-зенитные засады. Но этих мер, как показали дальнейшие события, оказалось недостаточно.
Удар по местам базирования советской авиации оказался хорошо продуманным. Ранним утром 18 мая над аэродромами 22-го истребительного полка в окрестностях Тамцак-Булака появилось 43 японских бомбардировщика, которых прикрывало 80 истребителей. Служба воздушного наблюдения и оповещения аэродромов сработала отлично, и советские истребители своевременно взлетели с запасного аэродрома и встретили врага в воздухе. После получения сокрушительного удара от зенитной артиллерии, вражеские самолеты развернулись на обратный курс и вот тут их встретила наша авиационная засада. Во время воздушного боя советские летчики потеряли всего 12 машин, а японцы потеряли 8 бомбардировщиков и 26 истребителей, однако когда после разгрома врага наши самолеты пошли к своим скрытым аэродромам на дозаправку, оказалось, что в воздухе висел высотный японский самолет разведчик, и он смог выяснить координаты наших запасных аэродромов. Уже следующей ночью противник нанес сокрушительный удар по вскрытым аэродромам, и истребительные полки понесли значительные потери, на аэродромах было уничтожено 30 советских истребителей и 16 бомбардировщиков. В эту ночь японская авиация потерь не имела.
Этот налет на наземные позиции советской авиации оказался последним. ТОВАРИЩИ из Москвы выразили озабоченность и потребовали принять решительные меры, что бы прекратить потери советской авиации. Зинченко рвал и метал, его телефон постоянно отвлекал от работы, в ярости Зинченко сам натравил на командиров авиаполков следователей с НКВД.
Позорище какое, да что ты будешь делать? - психовал Зинченко - этим тупым уродам никакие правила не писаны, им сука по сотне телеграмм в сутки отправляешь с требованием усилить бдительность, а там, на местах всем всё по хрен. Расслабились после первой победы, и в мыслях даже, видите ли, у них не было, что мол 'японцы такие коварные', и подумать они, мол, не могли, что японская авиация обойдет нашу зону радиолокационного наблюдения и зайдет фактически с тыла.
Теперь по приказу штаба фронта в небе постоянно висели наши разведчики и отслеживали все передвижения японской авиации, а зона радиолокационного обнаружения была построена в круговом секторе наблюдения.
Когда 20 мая 45 вражеских бомбардировщиков под прикрытием истребителей решили повторить налет на советские аэродромы со стороны озера Буир-Нур, то в воздух сразу поднялись все наши бомбардировщики. Истребители И-185 встретили японские бомберы прямо над линией соприкосновения, и те, побросав бомбы наугад, развернулись и пошли на свои аэродромы. Истребители прикрытия японских бомбардировщиков вступили в бой с нашими И-185. За полчаса вражеские истребители прикрытия расстреляли все боеприпасы, и также пошли также на свои аэродромы. Именно в этот момент из за облаков вывалились наши бомберы ДБ-3, что шли за японцами. Когда японцы увидели 60 наших бомбардировщиков, то сбивать их было уже нечем. Гордые самураи бросались под пулеметы башенных стрелков, стараясь таранить наши машины, но из десятка проведенных попыток камикадзе-тарана удалось сбить только 3 наших бомбардировщика, а остальные спокойно вывалили свой смертоносный груз на японский аэродром и, благополучно вернулись домой.
После этого случая советская авиация не позволяла японцам даже приближаться к своим аэродромам, хотя у противника многие пилоты за время войны в Китае получили право называться асами, но нашим ястребам удалось сбить еще 29 вражеских бомбардировщика.
20 мая наша авиация нанесла новый массированный ночной удар 80-тью бомбардировщиками ДБ-3 по четырем выявленным воздушной разведкой японским аэродромам, после чего вопрос ведения воздушной войны в небе Монголии был решен кардинально, полный разгром вражеской авиации на аэродромах базирования.
Всего в весенних воздушных боях японские авиационные силы потеряли 118 истребителей и 132 бомбардировщика.
Потери советской авиации оказались гораздо меньшими - 68 истребителей и 56 бомбардировщиков. Монгольские летчики, воевавшие на устаревших И-15бис потеряли 67 машин. После того как в ходе тяжелых воздушных боев японской авиации пришлось уступить господство в небе, монгольские летчики вновь приступили к несению боевого дежурства, в воздухе постоянно наращивая свое мастерство.
Не объявленная воздушная война в приграничном небе стала поводом для Москвы сделать первое официальное сообщение о военных событиях на Халхин-Голе. 25 мая 1940 года по советскому радио прозвучали слова: "ТАСС уполномочен заявить, а 'Новости с берегов Халхин-Гола' появились на страницах советских газет.