По первоначальному плану, разработанному штабом АДД и утвержденному Ставкой ВГК, накануне боев собственно за Севастополь соединения Авиации дальнего действия должны были по ночам наносить удары по укрепленным пунктам на пути наших наземных войск. Но затем план изменили – с 17 апреля (и то не каждую ночь) бомбардировщики подвергали воздействию цели на второстепенных направлениях, для отвлечения внимания неприятеля, рассредоточения средств ПВО. Только в ночь на 4 мая состоялся массированный налет с участием 2-го, 3-го, 4-го гвардейских и 6-го авиакорпусов по объектам к северу от Севастополя и порту – всего было совершено 277 самолето-вылетов [ЦАМО РФ. Ф. 39. Оп. 11519. Д. 1088. Л. 13.].
По воспоминаниям главного штурмана 6-го ак АДД Героя Советского Союза майора С.П. Золотарева, удар по морским целям в бухтах Севастополя 4 мая корпус наносил силами трех авиаполков. Расчет делался на то, что дальние бомбардировщики выйдут на боевой курс около полуночи, когда полным ходом будет вестись погрузка кораблей. Их Ил-4, который вел инспектор по технике пилотирования корпуса подполковник М.А. Аркатов, шел первым на высоте около 7000 м и зашел на цель со стороны моря, несколько приглушив моторы. Ночные истребители противника над портом в ту ночь не действовали. Когда под бомбардировщиком неожиданно выплыла черная полоса береговой черты, Семен Павлович понял, что удалось выйти в точно определенное место:
«Сбрасываю серию САБ. Вспыхнувшие светящие авиабомбы, зависая на парашютах будто исполинские люстры, выхватили из темноты транспортные и боевые корабли, пирсы, причалы, забитые людьми и техникой. По самолету ударили зенитки, десятки прожекторов стали лихорадочно шарить по небу. Аркатов резко бросил машину вниз, и мы с крутым разворотом ушли в море. Пока мы делали круг, следующий за нами экипаж-дублер для создания непрерывности освещения сбросил дополнительную серию осветительных бомб. Теперь можно подробно рассмотреть порт и определить цель. Прильнув к прицелу, накладываю на нее линию прицеливания, сбрасываю фугасные бомбы.
Противник открыл огонь из всех калибров береговой и корабельной зенитной артиллерии. Снаряды рвались то спереди, то сзади по высоте нашего полета. Самолет вздрагивал, будто живое существо. Кабины наполнились гарью и дымом. Над портом появилась мгновенная вспышка – словно молния, прорезавшая темноту ослепительно ярким светом. Это сработала в воздухе аэрофотобомба яркостью в несколько миллионов свечей. Значит, цель не только поражена, но и сфотографирована. Теперь нужно как можно быстрее выйти из зоны зенитного огня и прожекторов. Преодолев ПВО противника, мы вновь уходим в сторону моря. К этому времени подошли основные силы корпуса, и море, и берег закипели от огня. Взрывы полыхали там и здесь, круша, разбрасывая технику и фашистских солдат. Экипажи сделали еще два захода на бомбометание. При отходе было хорошо видно зарево пожаров в порту. Что-то горело, рвалось, разбрасывая высоко в небе фонтаны огненных брызг, словно праздничный фейерверк, возвещающий о приближении радостного дня окончательного изгнания оккупантов с Крымского полуострова» [
Таким образом, на заключительном этапе Крымской операции тесно взаимодействовали 8-я ВА, ВВС ЧФ и АДД. Еще одной особенностью применения советской авиации можно считать относительно широкое использование истребителей Як-1 в роли истребителей-бомбардировщиков. На этот тип самолета А.С. Яковлева ставили на заводе бомбодержатели с мая 1942 г., но потом решили, что при внешней подвеске бомб летные данные, прежде всего максимальная скорость, заметно снижаются, а отсутствие специального прицела не позволяет поражать точечные цели, и от этой идеи отказались. Теперь части 6-й гв. иад наряду с сопровождением бомбардировщиков и штурмовиков, ведением разведки получили задачу бомбить с пикирования суда и аэродромы противника. Каждый «Як» брал по одной (!) авиабомбе ФАБ-50, сбрасывая с крутого пикирования с высоты 1200–1000 м. Наибольших успехов добился капитан Н.П. Катушкин из 73-го гв. иап (в одном из вылетов он добился попадания в ангар и стоянки самолетов), чья эскадрилья в ходе операции выполнила около 250 боевых вылетов.