Удары с целью срыва железнодорожных перевозок и дезорганизации автомобильного движения предусматривались на протяжении 10 суток начиная с 6 мая. Для решения поставленной задачи в каждой воздушной армии выделялось по одному штурмовому и одному истребительному авиаполку, которые должны были действовать мелкими группами (обычно в составе 2-4 самолетов, редко 6 и более) способом "свободной охоты".
Для того чтобы действия "охотников" носили систематический и непрерывный характер на каждое железнодорожное направление выделялась постоянная группа "охотников", в пределах которого командиры частей самостоятельно организовывали разведку и вылеты штурмовиков. Благодаря этому летчикам удалось в короткое время изучить порядок движения немецких поездов, рельеф местности, противовоздушную оборону на каждом участке дороги и успешно вести борьбу с перевозками противника.
Для увеличения глубины действия Ил-2-"охотников" в воздушных армиях широко применялся способ подскока выделенных групп на передовые аэродромы или площадки вблизи линии фронта.
Основными объектами действия штурмовиков Ил-2 являлись железнодорожные эшелоны на перегонах и станциях. Основные разрушения подвижному составу на станциях наносились в результате пожаров и взрывов боеприпасов, а на перегонах – в результате крушения поездов. Действия Ил-2 по зданиям, водокачкам, депо и другим станционным сооружениям давали низкий эффект, так как даже полное разрушение этих объектов обычно не приводило к прекращению перевозок.
Опыт войны показал, что для остановки и частичного уничтожения эшелона в движении на перегоне требовалась группа Ил-2 в составе 6-7 машин. При этом наилучшие результаты получались при атаке эшелона всей группой одновременно в строю "пеленг" с заходом вдоль поезда под углами 5-30° к направлению железнодорожных путей. Атака парой или одиночным самолетом была, как правило, малоэффективной и сводилась в основном к удару по паровозу. Пара Ил-2 в одном боевом вылете в среднем могла уничтожить 2-3 единицы подвижного состава.
Количество заходов в зависимости от обстановки колебалось от 4 до 6. При наличии остатка боеприпасов после атаки и крушения поезда Ил-2 разрушали железнодорожное полотно спереди и сзади места крушения эшелона с целью затруднения восстановительных работ.
Самым эффективным средством поражения железнодорожных эшелонов, как показал боевой опыт, являлись бомбы ФАБ-100, ЗАБ-100, ФАБ-50 или АО-25, которые сбрасывались серией в первой или во второй атаке. Чтобы обеспечить наилучшее поражение цели, заход строился под углами 5-30° к направлению железнодорожных путей. Штурмовики стремились в первую очередь вывести из строя паровоз. Это достигалось огнем пушек (бронебойными снарядами) и реактивными снарядами. Бомбами паровоз поражался только при прямом попадании. Неэффективным было применение пулеметов ШКАС, поэтому их огонь использовался главным образом в качестве трассы для пристрелки пушечного огня.
Атака паровоза выполнялась с высот 500-600 м с планирования под углами 20-30° или с бреющего полета строго в лоб или сбоку под углами, близкими к 90°, чтобы избежать рикошетов снарядов и обеспечить поражение котла. Огонь PC открывался с дистанции 600-800 м, а пушечный – с дистанции 400-500 м и продолжался до возможного предела сближения.
Боевой опыт показал, что эффективность пушечного огня и PC по паровозам достаточно высокая.
Для немедленной остановки паровоза в среднем достаточно 3-4 пробоин в котле от бронебойных снарядов Б3-23 и БЗ-20 к пушкам ВЯ и ШВАК, одного попадания PC любого типа, либо 6-8 пробоин от бронебойных пуль калибра 12,7 мм Б-32. При этом летчиками отмечалось, что снаряды Б3-23 к пушке ВЯ поражали котел паровоза с первой очереди, а снаряды БЗ-20 к пушке ШВАК давали рикошеты, поэтому для нанесения паровозу требуемых поражений необходимо было выполнить 3-4 прицельных захода.
Стрельба бронебойными пулями нормального калибра и осколочными снарядами к пушкам ШВАК и ВЯ по котлу паровозов совершенно неэффективна, так как в большинстве случаев приводила только к разрушению верхнего кожуха и асбестовой прокладки без пробития котла. При стрельбе же по тендеру осколочные снаряды к пушкам ШВАК и ВЯ производили сильные разрушения приборов управления паровозом и наносили поражения личному составу бригады.
Средний расход бронебойных снарядов, приходящийся на одно пробитие котла, по опыту боевых действий, при дальности открытия огня 400 м составлял 35 снарядов Б3-23 и 52 снаряда БЗ-20. При этом паровоз выводился из строя в среднем на 2-3 часа.