Пропаганда пропагандой, но можно констатировать, что, несмотря на количественный и качественный рост, в июне советским ВВС не удалось переломить ход воздушного сражения в свою пользу. Боевые потери составили 44 истребителя — японцы потеряли вдвое меньше. Биплан И-15бис показал свою неспособность сражаться на равных с Ki-27; он уступал «японцу» по всем параметрам, кроме огневой мощи, а низкая скорость не позволяла ему догонять бомбардировщики. В дальнейшем оставшиеся в строю «бисы» постепенно вывели из состава полков, сформировав из них эскадрильи прикрытия аэродромов.
Уровень летного мастерства, отличная стрелковая подготовка большинства японских пилотов в начале конфликта были заметно выше, чем у советских авиаторов. Полковник Куцевалов указывал в своем отчете: «Японские летчики хорошо обучены групповому воздушному бою. Они соблюдают правило «бить не того, кто бьет тебя, а того, кто бьет твоего товарища», демонстрируют принцип взаимовыручки, в критические моменты бросая свою жертву, чтобы выручить товарища… Противник, всегда стремится к высоте, внезапности, скрытности». Благодаря этому в течение довольно долгого времени «господство в воздухе численно меньшего противника оставалось за ним». Ветеран испанской войны старший лейтенант Яманов писал: «Самураи всегда имеют преимущество в высоте, не бросаются в атаку при виде большой группы, а имеют одиночек, которые выскакивают, дают очередь и снова встают в строй. В разбитом строю всегда лезут вверх. Стреляют из любых положений»; у нас же: «Ведущие групп, завидя противника, ходят на полных газах, растягивают группу, в бой вступают некомпактно и зачастую с невыгодных позиций… Больше боялись своих, чем противника, и выбрать цель было трудно. Гонялись за одиночными самолетами большими группами, мешая друг другу».
В советских летных училищах и частях практически не отрабатывались приемы группового взаимодействия.
«У нас много учат индивидуальному бою отдельных самолетов, но не учат групповым боям. А на Халхин-Голе все бои — большими группами», — писал летчик Филиппов. Старший лейтенант Бобров: «Бросалось в глаза то, что И-97 всегда находились выше нас на 500–1000 м». Прямо на войне они учились держать строй, использовать солнце и облака для внезапного удара, правильно распределять силы, учитывать упреждения при стрельбе, эшелонировать боевые порядки по высоте и не бросаться в атаку «очертя голову».
В первых числах июля советская авиация в Монголии получила из Союза образцы новой техники: 20 «секретных» бипланов И-153 «Чайка» (им первое время даже запрещали пересекать линию фронта) с более мощным и высотным мотором М-62 и семь пушечных И-16П. Всего в наличии имелось около 300 самолетов, численность японской авиации разведкой оценивалась в 312 машин и была завышена втрое.
2 июля начался «второй период Номонханского инцидента». Под прикрытием отвлекающего фронтального удара по советскому плацдарму, основная группировка генерала Кобаяси, совершив обходной марш, в ночь на 3 июля форсировала Халхин-Гол, заняла гору Баин-Цаган и двинулась на юг к советской переправе. С рассветом в битву вступила авиация. Японские бомбардировщики совершали вылеты на поддержку своих наземных войск, потеряв от зенитного огня и атак истребителей четыре самолета. В 11 часов Г.К. Жуков бросил в контратаку 11–10 танковую бригаду, одновременно 73 СБ с высоты 3000 метров сбросили бомбы на вражеские позиции у Халхин-Гола, Хайластын-Гола и озера Яньху. В 17 часов бомбардировщики 150-го полка совершили повторный налет. Противнику удалось сбить три СБ. Несколько раз в течение дня японские позиции на горе Баин-Цаган штурмовали И-15бис. Жестокие бои кипели еще двое суток и закончились разгромом противника. По итогам «баин-цаганского побоища» советские потери составили 16 машин, в том числе 12 бомбардировщиков. Японцы признали гибель четырех своих самолетов.
С Б уже не могли отрываться от истребителей противника за счет скорости, что моментально подтвердилось в нескольких схватках, где Ki-27 смогли перехватить группы бомбардировщиков, идущие без прикрытия. К тому же, в бомбардировочной группе имелись СБ с моторами М-100 и М-103, и вся «эскадра», соблюдая строй в воздухе, вынужденно равнялась «по последнему». В итоге полет проходил на высотах 4000–4500 метров со скоростями 280–300 км/ч, и машины становились добычей зенитной артиллерии, тем более что противозенитному маневру «в школе» тоже не учили. Из-за значительных потерь С Б было приказано повысить потолок бомбометания до 7000 метров, что не могло не повлиять на эффективность применения, и сопровождать их сильным истребительным эскортом. Да! На бомбовозах таки были рации, но для связи с землей и наведения на цель их не использовали — это было запрещено из-за боязни радиоперехвата.