К исходу первой декады мая количество боеготовых истребителей новых типов в составе авиагруппы СОРа сократилось до критически низкой отметки. Большие потери понес и 116-й мрап, который в отличие от своих сухопутных коллег не имел возможности сильно рассредоточивать и хорошо маскировать свои летающие лодки. Все это заставило нового командующего ВВС ЧФ генерал-майора авиации В. В. Ермаченкова принять срочные меры по усилению авиагруппы. Первой такой мерой стала переброска на аэродром Куликово поле 23-го отдельного штурмового авиаполка.
Эта часть была сформирована в резерве авиации ВМФ в период с ноября 1941 г. по апрель 1942 г. на самолетах У-26 и УТ-16 и фактически являлась не штурмовой, а ночной бомбардировочной. Переоборудование самолетов в боевые заключалось в установке на У-2 двух пулеметов ШКАС калибром 7,62 мм и четырех балок Дер-6, под которые можно было подвешивать легкие осколочные бомбы. УТ-1 также оснастили двумя ШКАСами и четырьмя направляющими для реактивных снарядов РС-82. Скромные боевые возможности импровизированных ночных штурмовиков сильно сокращались с учетом технического состояния самих самолетов. Из 22 У-26 19 относились к выпуску 1932—1933 гг. и имели налет от 1100 до 1900 часов. Моторы выпуска 1933 — 1936 гг. пережили по 4—5 ремонтов. Несколько в лучшем состоянии были десять УТ-16. Они имели налет всего по 80—100 часов, но при этом относились к выпуску 1932 г. Из-за того, что самолеты были перегружены вооружением на 285 кг и их моторы работали на максимальных режимах, в конечном, итоге количество PC на них решили сократить до двух. К 4 мая полк сосредоточился на аэродроме Витязевская на Таманском полуострове и приготовился к перебазированию под Севастополь.
Первой 7 мая туда перелетела эскадрилья УТ-16. Перебазирование не обошлось без происшествий — перед самой посадкой, совершая маневры на малой высоте, пилот мл. лейтенант Королев зацепился крылом за землю и разбил свою машину. Но это было ничто по сравнению с тем, что испытала последовавшая за УТ-16 эскадрилья У-2. 11 мая, на четвертый день наступления немцев на Керченском полуострове, десять У-2 вылетели в Севастополь. В 10.05 в районе мыса Чауда их атаковало звено «мессершмиттов», которые в эти дни буквально терроризировали все живое между Таманью и Феодосией. После первой же атаки группа рассеялась. Только двум У-2 удалось вернуться в Витязевскую, а еще четыре были обнаружены позднее в районе мыса Тамань, где они горящими совершили вынужденные посадки. Остальные самолеты пропали без вести. Из-за этой трагедии перелет остальных У-2 задержался до 24—29 мая.
Более успешно прошло перебазирование в Севастополь эскадрильи «яков» 9-го иап. Эта часть с конца 1941 г. находилась на переформировании в тылу, и только 6 мая первая из ее эскадрилий прибыла в Анапу. Хотя остальные эскадрильи прибыли между 12 и 14 мая, большие потери авиагруппы СОРа не дали возможности дождаться сосредоточения всего полка. 9 мая девять «яков» эскадрильи перелетели на Херсонесский маяк, но при этом пропал без вести их лидер — летающая лодка МБР-2. Вскоре любой перелет вдоль берегов Крыма станет не менее опасным, чем барражирование над Севастополем…
Кроме усиления севастопольской авиагруппы самолетами руководство ВМФ СССР решило улучшить ее и организационно. Ранее мы уже писали о том, что группа и ее подгруппы не имели своих штатных штабов и организовывали свою работу во многом импровизированно. Естественно, это не могло не отражаться на качестве. В конце апреля Черноморский флот посетил нарком ВМФ адмирал Н. Г. Кузнецов, который воочию наблюдал налеты немецкой авиации на Новороссийск и то, как ВВС и ПВО ЧФ тщетно пытаются их предотвратить. В немалой степени это объяснялось тем, что штаб и командующий ВВС находились в Севастополе, откуда они, естественно, не могли удовлетворительно руководить действиями более многочисленной кавказской авиагруппы. 9 мая появился приказ наркома, которым предписывалось ликвидировать ненормальную ситуацию, сложившуюся в управлении авиацией Черноморского флота. Для этого штаб ВВС и командующий должны были передислоцироваться на Кавказ, в то время как для руководства севастопольской авиагруппой — теперь она именовалась 3-й особой авиагруппой ВВС ВМФ — создавался специальный штаб на базе штаба расформированной 2-й морской авиабригады. Командиром авиагруппы назначался бывший командир 62-й истребительной авиабригады ВВС ЧФ полковник Г. Г. Дзюба, его заместителем — бывший командир 2-й мабр полковник В. И. Раков. На практике никаких особых изменений к лучшему не произошло. Штаб и командующий ВВС ЧФ все равно долгое время оставались в Севастополе, поскольку здесь находился командующий флотом. Тем временем на Кавказе явно не хватало руководства действиями авиации, и это в тот момент, когда она все еще могла оказать действенную поддержку защитникам Севастополя. Именно такой была обстановка к 20-м числам мая, когда немецкое командование начало непосредственную авиационную подготовку к решающему штурму.