Отсутствие ясности в решении задач воздушного нападения и морского десанта ослабляло планы Германии, но и подготовка к стратегическому воздушному наступлению оказалась далеко не оптимальной: немцы без должного внимания отнеслись к этому этапу борьбы с Британией. Они ощущали серьезный недостаток времени — вторжение следовало начать до середины сентября, пока стояла благоприятная погода. Кроме всего прочего в 1940 г. Германия испытывала недостаток в достаточно опытных пилотах и самолетах. Бомбовая нагрузка и дальность полета бомбардировщиков были слишком малы, а истребители либо тихоходны (Ме-110), либо обладали малым радиусом действия (Ме-109), так что в небе над Англией они могли оставаться очень недолго. Таким образом, истребительная авиация не могла обеспечить должного прикрытия бомбардировщиков. Следует иметь в виду и то, что в ходе Битвы за Францию немцы потеряли значительное количество пилотов и боевых машин.
Но, несмотря на эти трудности, к началу Битвы за Англию немцы превосходили англичан по числу самолетов. Королевские ВВС также потеряли летом много самолетов во Франции, а британские авиазаводы, выпускавшие новые машины, оказались в радиусе действия немецких бомбардировщиков.
Первые немецкие налеты на аэродромы RAF и воздушные бои привели к серьезным потерям в британской авиации. Особенно чувствительны были потери в летном составе: критическим фактором существования Великобритании стал не столько недостаток самолетов, сколько опытных пилотов. Кризисная ситуация сложилась в конце августа — начале сентября 1940 г. Однако, поскольку воздушные бои велись над территорией Великобритании, сбитые, но оставшиеся в живых пилоты могли возвращаться в строй. Кроме того, RAF активно использовали поддержку радиолокационных станций и организаций наземного наблюдения. На высоком уровне действовали командный состав и разведка. Боевые качества пилотов также были высоки. Хотя в 1940 г. германские радары по техническим характеристикам превосходили британские, обороняющиеся умело использовали свою интегрированную систему противовоздушной обороны. Учитывая, что этой системе не было и четырех лет, ее деятельность можно оценить как незаурядную.
Конечно, радарные системы встречались с рядом сложностей, не в последнюю очередь в скорости обработки информации. В частности, сложно было определить число и высоту атакующих самолетов, хотя сами данные радарных систем поступали в британские истребительные эскадрильи в течение четырех минут. Чтобы сбить с толку британцев, немцы применяли различные хитрости и использовали диверсантов.
В начале сентября немцы перешли к нанесению «молниеносных» (Blitz) ударов по Лондону и другим городам. Отчасти причиной этого стали неудачи германской разведки, а в меньшей степени эти налеты можно считать ответом на британский налет на Берлин, состоявшийся в ночь на 26 августа. Люфтваффе надеялись, что их налеты вынудят британцев бросить в бой последние резервы, но на самом деле они привели лишь к чрезвычайно высоким потерям германской авиации в период с 7 по 15 сентября. Более того, в результате смены немецкой тактики давление на инфраструктуры Королевских ВВС только ослабло (хотя тяготы гражданского населения и возросли). Немцам не удалось сломить дух англичан — несмотря на отдельные случаи паники, они мужественно переносили невзгоды.
Радары применялись и силами воздушной обороны Германии для обнаружения британских и американских бомбардировщиков, которые с 1942 г. стали наращивать свою активность, а в 1943 г. перешли к крупномасштабным рейдам. Немцы развернули комплексную и широко разветвленную систему радарного оповещения. В нее были включены как радары дальнего действия (раннего оповещения), так и станции ближнего действия, использовавшиеся для наведения ночных истребителей на бомбардировщики (истребители снабжались и собственными радарами). Все это позволило немцам нанести серьезный урон бомбардировочной авиации противника.