28 мая командир 57-го особого стрелкового корпуса комкор Фекленко в боевом донесении о ходе боев в районе реки Халхин-Гол доносил начальнику Генерального штаба РККА Шапошникову следующее:
Меры были приняты самые радикальные. 29 мая из Москвы спецрейсом в Монголию вылетели три пассажирских самолета «Дуглас». На их борту находилось 48 опытнейших советских летчиков, прошедших боевую школу в небе Испании и Китая. Среди них было 22 Героя Советского Союза. Возглавлял группу отечественных асов заместитель командующего Военно-Воздушными Силами РККА комкор Я.В. Смушкевич. Через несколько дней «дугласы» приземлились на аэродроме Тамцак-Булак.
Одновременно увеличивается численность советской авиации в Монголии. На полевых аэродромах в районе Тамцак-Булака и Халхин-Гола расположилось уже 150 истребителей и 116 бомбардировщиков. Противная сторона имела в районе конфликта 125 истребителей и 140 бомбардировщиков. Теперь воздушные силы сторон стали примерно равными, хотя их наращивание продолжалось.
В двадцатых числах июня в небе над Халхин-Голом начались упорные бои, в которых с каждой стороны участвовали уже по нескольку десятков самолетов. 22 июня 105 советских истребителей столкнулись со 120 японскими. Противнику пришлось удалиться в Маньчжоу-Го, потеряв 31 машину. Потери советской авиации в том гигантском воздушном бою составили 14 самолетов, погибли 11 летчиков, в том числе командир 22-го истребительного полка забайкальцев майор Н.Г. Глазыкин.
Ожесточенные воздушные бои произошли 24 и 26 июня.
Соотношение сил было равным — примерно по 50—60 самолетов с каждой стороны. Итогом этих двух воздушных боев стала утрата японцами 25 своих истребителей, которые были сбиты и от которых остались только обломки на монгольской земле.Командование Квантунской армии, естественно, не могло примириться с кардинально изменившейся ситуацией в воздухе. Генерал-лейтенант Мориги, командовавший императорской авиацией в районе Халхин-Гола, подписал приказ, который гласил:
Однако случилось непредвиденное. В обломках одного из сбитых в небе Монголии японских самолетов был найден портфель со штабными документами, в числе которых оказалась и копия приказа генерал-лейтенанта Мориги. Советское командование приняло соответствующие меры по повышению боевой готовности своей авиации на монгольских «прифронтовых» аэродромах. Но этих мер, как показали дальнейшие события, оказалось недостаточно.
Удар по местам базирования советской авиации оказался хорошо продуманным. Ранним утром 27 июня над аэродромами 22-го истребительного полка забайкальцев в окрестностях Тамцак-Булака появилось 23 японских бомбардировщика, которых прикрывало 70 истребителей. Служба воздушного наблюдения и оповещения аэродромов «не сработала», и советские истребители смогли взлететь уже в ходе вражеского налета. Во время воздушного боя они потеряли три машины, тогда как противник лишился пяти самолетов.