2 августа советская авиация начала работать с раннего утра. Весь день в воздухе висели Р-Z 21-и и 59-й эскадрилий. Они поодиночке вели разведку района боевых действий и соседних участков границы. Туман по-прежнему мешал и наблюдению, и бомбометанию. В семь часов к Заозерной вышли 22 СБ, 17 ССС, семь Р-Z и 13 И-15, но опасаясь поразить своих, не решились на бомбометание и повернули назад. На обратном пути самолеты сбросили часть неиспользованных бомб на одном из полигонов, часть — в озеро Талым и в бухту на побережье океана. Два звена приземлились с бомбами, только после этого обнаружилось, что вместо обычных АО-10 на держатели были подвешены осколочно-химические бомбы АОХ-10. Расследование показало, что отправленный на склад за боеприпасами старший лейтенант отобрал бомбы согласно накладной по внешнему виду, не глядя на маркировку. Впрочем, маркировка ему ни о чем не говорила, так же как и персоналу склада, включая его начальника. Никто из них не мог отличить АО-10 от АОХ-10.
Второй вылет советской авиации на бомбометание 2 августа состоялся через час после первого. Двадцать четыре СБ нанесли удар по западным склонам Заозерной из-под кромки облаков с высоты всего 200 метров. Японцы встретили самолеты интенсивным ружейно-пулеметным огнем. На бомбардировщике А. С. Запорожченко пулей перебило тягу руля направления. Пилот вернулся на аэродром Воскресенска под Спасском, но при посадке машину все-таки побил.
Последними отправились на задание самолеты P-Z. Шесть машин благополучно взлетели с площадки в Шкотово, седьмая сразу после взлета врезалась в сопку и взорвалась. Шестерка в сопровождении одного И-15 сбросила бомбы АО-10 и ФАБ-50 на сопку Богомольная.
Реальный эффект от дня боевой работы, судя по результатам наступления 40-й стрелковой дивизии, был невелик.
Японскими зенитчиками на этот раз были повреждены три советских самолета.
Затем двое суток авиация бездействовала из-за непогоды. Командование КДФ тревожило отсутствие в воздухе японских самолетов. Работникам штаба казалось, что противник где-то копит силы для неожиданного сокрушительного удара. Зенитная артиллерия и истребители находились в состоянии полной боеготовности. Велась разведка вдоль границы и над морем.
И вот, 5 августа находившаяся в районе залива Америка подводная лодка Тихоокеанского флота сообщила по радио, что на Владивосток идут 98 японских бомбардировщиков. Не 90, не 100, а точно 98! В районе города прозвучал сигнал тревоги на зенитных батареях, в воздух подняли около 50 истребителей, в самом городе воздушную тревогу пока не объявляли. Однако на аэродроме ВВС флота в Воздвиженке комендант включил сирену. В военном городке началась паника: «…услышав сигналы тревоги, все семьи, захватывая ребятишек и имущество, в беспорядке с криками стали бежать из домов куда попало». Никаких японских бомбардировщиков истребители так и не нашли. Что там привиделось подводникам, до сих пор остается неизвестным.
5 августа авиаторы получили приказ всеми доступными средствами поддержать наступление 39-го стрелкового корпуса. Была запланирована мошная авиационная подготовка. Командующий ВВС КДФ принял «смелое решение» об использовании тяжелых бомбовозов и фугасных авиабомб ФАБ-1000 «с целью морального воздействия на пехоту противника». Основной ударной силой были 89 СБ и 41 ТБ-ЗРН.
Операция началась после того, как развеялся туман. Скоростные бомбардировщики шли на цели группами от 10 до 40 машин. Их целями являлись сопки Заозерная, Безымянная и Богомольная, а также артиллерийские батареи на маньчжурской стороне границы. Первые СБ подошли к зоне конфликта в 15.15. Четыре группы скоростных бомбардировщиков прибыли с небольшим разбросом по времени — пять-десять минут. Последняя и самая большая группа, в которую входили 44 машины, сбросила свои бомбы в половине четвертого. Японским зенитчикам удалось сбить один самолет. Второй, подбитый, дотянул до Кневичей.
Через час к Заозерной вышли ТБ-ЗРН. Колонну тяжелых кораблей сопровождали 25 истребителей И-16. Ниже шла группа И-15. На подходе к цели самолеты начали разгоняться на снижении. Когда бомбардировщики приблизились к позициям японских зенитчиков, 30 И-15 спикировали на батареи, подавляя их бомбами и пулеметным огнем. Ответный огонь был неточен. ТБ-3 «в строю, по-отрядно, гордо прошли над высотой Заозерная», благополучно отбомбились с высоты 1000 метров, сбросив напоследок шесть 1000-килограммовых бомб. После чего также гордо развернулись и пошли обратно на Воздвиженку. На отходе И-15 повторили свой маневр с атакой на зенитные батареи. Четыре бомбовоза получили незначительные повреждения от осколков.
«Авиация бомбила зверски… — докладывал членам Политбюро Г.М. Штерн. — Смотреть было жутко».
В общем, нашим всем понравилось:
«Высота Заозерная после разрыва 1000 кг бомб несколько минут находилась закрытой дымом и пылью. Нужно полагать, что в тех районах, где были сброшены эти бомбы, японская пехота от контузии и камней, выбрасываемых из воронок разрывом бомб, была выведена на 100 % из строя.