Одновременно с налетом на Горький около 80 бомбардировщиков 6-го воздушного флота совершили второй налет на Саратов. Выйдя к Волге севернее города, они пересекли ее с запада на восток, а затем, ориентируясь по руслу реки, зашли на цель. Основной удар вновь пришелся по нефтеперегонному заводу им. Кирова и поселку Князевка, расположенному рядом, на берегу Волги. В результате попаданий фугасных и тяжелых зажигательных бомб возникли крупные очаги пожаров. В общей сложности сгорели 37 тыс. т нефтепродуктов. В поселке Князевка также возник большой пожар, охвативший сразу несколько улиц. В итоге были уничтожены 100 жилых домов, погибли 15 человек. Большую выдержку и самоотверженность проявили мастера цехов завода Ильин и Чернов, начальники караулов военизированной пожарной охраны А. Сергеев и В. Денисов, бойцы Панфилов и Захаров (оба погибли при ликвидации очагов пожаров).
Летчики 144-й ИАД ПВО доложили о семи воздушных боях и двух сбитых самолетах. Старший лейтенант А. Гончаренко по прибытии на аэродром сообщил, что в районе деревня Квасниковка он перехватил один «Хейнкель» и сбил его пушечно-пулеметным огнем. Однако эти данные не подтвердились. На самом деле во время налета огнем зенитной артиллерии был подбит Не-111H WNr. 110071 унтер– офицера Герхарда Крюгера из 7-й эскадрильи KG55 «Грайф». Экипаж передал по рации, что продолжает полет на одном двигателе, однако самолет так и не вернулся на свой аэродром. Следует заметить, что расстояние от Саратова до линии фронта составляло около 670 км и дотянуть до нее на одном моторе было довольно сложно.
Таким образом, бомбардировщики Люфтваффе продолжали каждую ночь летать в Поволжье, выводя из строя завод за заводом. Советские же ВВС по-прежнему утюжили Брянск, Карачев и Орел. Многочисленные же немецкие аэродромы в основном подвергались атакам ночных легких бомбардировщиков У-2. Порой немецкие самолеты, возвращавшиеся с очередного налета, в сумерках встречались с ними при заходе на посадку. П. Мёбиус из 9./KG27 вспоминал:
В ночь с 14 на 15 июня был совершен третий подряд налет на Саратов. Крекинг-завод им. Кирова получил новые повреждения, сгорели еще около 4000 т нефтепродуктов. В донесении Саратовского областного управления НКВД сообщалось, что
Вскоре после начала налетов на Саратов в город прибыл генерал М.С. Громадин, который принял участие в заседании Саратовского обкома ВКП(б). В ходе проведенных на месте проверок выяснилось, что боевой порядок зенитной артиллерии был построен неправильно, расчет завес заградительного огня велся неточно. Имеющиеся в наличии станции орудийной наводки использовались очень мало, т.к. были недостаточно освоены расчетами. Были обсуждены меры по улучшению взаимодействия между частями ПВО и формированиями МПВО, снабжению водой путем подвоза ее по железной дороге, трамваями и пароходами. Отдельно был рассмотрен вопрос о вылавливании ракетчиков и борьбе с распространителями ложных и панических слухов.
Тем временем противник не дремал и в ночь на 16 июня нанес очередной удар по Саратову. После нескольких дней непрерывных налетов в Сталинском и Октябрьском районах вышли из строя водопровод, освещение и телефонная сеть. 16 июня городской комитет обороны вынужден был принять постановление «О выделении материалов для городских телефонных сетей», согласно которому «Главметаллсбыту» и заводу им. Ленина поручалось выделить ГТС проволоку для восстановления разрушенных во многих местах линий связи.
В следующие дни усилия немецкой авиации сосредоточились на второстепенных целях. В ночь на 18 июня «Хейнкели» из I./KG100 «Викинг» атаковали Камышин, разрушив местную нефтебазу и завод стеклотары. Попутно бомбардировщики сбросили в Волгу новые мины. В эту же ночь одиночный Не-111 совершил налет на Сызрань, сбросив на город десять фугасных и одну тяжелую зажигательную бомбу.