Второй раз бомбардировщики поднялись в воздух в 15.10, и в качестве цели был обозначен сектор Тархан―Керчь. Третий вылет I./KG4 состоялся уже после наступления темноты: в 20.20–22.30. На сей раз полубронебойные осколочные бомбы SD50 были сброшены на позиции советской артиллерии севернее Керчи.
Румынские Ju-87D-3 из Gr.3 Pic дважды появлялись над Керченским полуостровом. Сначала утром пять «Штук» во главе с командиром Esc.85 сублокотенантом Овидиу Черчелом атаковали десантные суда у мыса Тархан. Их жертвами стали уже упоминавшиеся выше СКА № 0612 и бот ПВО № 21.
Спустя несколько часов четверка во главе все с тем же сублокотенантом Черчелом, которую прикрывали четыре Bf-109G, нанесли удар по советским частям на основном плацдарме. Один пикировщик был поврежден зенитным огнем и совершил вынужденную посадку на аэродроме Багерово. Еще один Ju-87D-3, поврежденный советскими истребителями, смог вернуться в Каранкут.
С советской стороны первыми над Керченским плацдармом появились Р-39 из 57-го ГИАП. Они провели воздушный бой с немецкими истребителями и, по докладам летчиков, сбили три из них. В числе отличившихся был старший лейтенант Александр Серебряков, которому засчитали Ме-109, сбитый в паре в районе Булганака.
Следующая группа «Аэрокобр» из того же 57-го ИАП атаковала уже Хе-111 и Ю-87, бомбившие десант и суда в районе мыса Тархан. На этот раз успеха добились старшие лейтенанты Виктор Савченко и Сергей Мартынов, которые в районе мыса Тархан соответственно сбили «Штуку» и Ме-109. Затем эти же летчики в районе Багерово сбили еще по одному «Хейнкелю».
В 12.00 четверка Р-39 из 101-го ГИАП во главе со штурманом полка майором Александром Беркутовым западнее села Кезы встретила тройку Хе-111, приближавшуюся к плацдарму. Ведущий пять раз атаковал один из бомбардировщиков, после чего тот загорелся и врезался в землю в районе Кезы. После этого, согласно докладу летчиков, шедшая чуть позади следующая группа Не-111 попросту испугалась и развернулась.
В 12.30 про вызову станции наведения навстречу очередной группе вражеских бомбардировщиков с аэродрома Станишевский вылетели 6 «Аэрокобр» из 57-го ИАП во главе с капитаном Виктором Чернецовым, ведущие пар старший лейтенант Владимир Шикалов и капитан Владимир Проворихин. На высоте 3500 м над побережьем Азовского моря, в районе села Мама-Русская, они обнаружили пять Хе-111, летевших под прикрытием четверки Ме-109.
Вот как позднее капитан Проворихин описал начавшийся бой (стилистика и орфография сохранена):
В итоге капитану Виктору Чернецову засчитали сбитый бомбардировщик – это была одна из двух личных побед, имевшихся на его счету. На счету капитана Владимира Проворихина и старшего лейтенанта Владимира Шикалова были по одному Ме-109, сбитых соответственно северо-восточнее села Мама-Русская и западнее мыса Тархан. По утверждению летчиков, один мессер взорвался в воздухе и упал в Азовское море.