Одновременно бомбардировке подверглись позиции зенитной артиллерии, главным образом расположенного на Северной стороне 110-го зап. Удары по ним с пикирования осуществляли снайперы из группы III/LG1. По немецким данным, в течение авиационной подготовки к штурму к молчанию были приведены 13 зенитных батарей, в то время как 26 других были «атакованы с хорошим результатом». Генерал Плохер, находившийся тогда на штабной должности в 4-м воздушном флоте и лично присутствовавший при описываемых событиях, после войны свидетельствовал, что «спустя несколько первых дней в безоблачном небе можно было наблюдать только несколько изолированных облачков разрывов зенитных снарядов». По советским данным, в результате налетов 2 июня было выведено из строя только одно зенитное орудие и ранено восемь человек артиллеристов. Основной же причиной снижения интенсивности зенитного огня являлась экономия боеприпасов, расход которых совершенно не покрывался доставкой.
Небо также стало объектом ожесточенной воздушной схватки. Советские перехватчики совершили около 30 вылетов, причем практически все они сопровождались воздушными боями. Ветераны 6-го гиап Алексеев и Катров сбили Ju-88, Катров самостоятельно — Bf-109, а лейтенант Кособьян на И-16 — еще один «юнкерс». Не отставали от них и пилоты 247-го иап ВВС РККА. Капитан Абрамов и лейтенант Шишков вдвоем сбили «мессершмитт», а затем каждый самостоятельно «юнкерс» и «мессершмитт» соответственно. Кроме того, семерка штурмовиков в сопровождении пятерки «яков» совершила дневной налет на аэродром в Евпатории, где, по донесению, уничтожила 11 и повредила один двухмоторный самолет.
Немцы всех этих потерь не признают. По их данным, в воздушных боях пострадал на 35% лишь один Ju-88 из III/LG1. Другой «юнкерс» из KG51 погиб якобы в результате случайного попадания снаряда собственной полевой артиллерии. Не вернулся на свой аэродром Ju-87 командира эскадрильи 5/StG77 обер-лейтенанта Финка, который признали жертвой зенитного огня, а один из «хейнкелей» I/KG100 пострадал на 20% при рулежке на собственном аэродроме.
Потери советской стороны оказались большими. «Мессершмитты» сбили «ишачок» Кособьяна, который получил серьезные ранения. Другой подбитый И-16 лейтенанта Николаева разбился при приземлении. Пилот погиб. Вечером на глазах у аэродромной команды пара «мессершмиттов» из II/JG77 сбила перелетавший на Кавказ для ремонта ДБ-3 капитана Разумова. Но гораздо более тяжелая утрата была понесена в этот день в море. Вечером немецкая разведка обнаружила в море конвой, куда входил танкер «Михаил Громов» (836 брт), тральщики «Т-411», «Т-412» и четыре сторожевых катера. Такое слабое охранение объяснялось весьма просто — 28 мая командование ЧФ приняло решение из-за «усилившейся опасности для кораблей флота в Севастополе вследствие захвата противником инициативы в воздухе и непрерывного патрулирования немецкой авиации над главной базой» использовать для конвоирования быстроходных транспортов и танкеров базовые тральщики и сторожевые катера, в то время как «эскадренные миноносцы лучше оставлять для конвоя у Кавказского побережья». Но разве могли тральщики и катера, на которых практически отсутствовала зенитная артиллерия дальнего боя, отражать массированные налеты торпедоносцев? Они помешали прицельно сбросить бомбы 11 «юнкерсам», но оказались бессильны против десятки «хейнкелей», атаковавших судно с обоих бортов. Судно получило попадание торпеды в носовую часть, которое сразу же вызвало пожар и серию взрывов. Спустя час танкер переломился надвое и затонул. Войска СОРа недополучили 745 тонн авиационного и автомобильного бензина. «Громов» стал последним танкером, который командование ЧФ пыталось провести в Севастополь. С этого момента для доставки горючего использовались только подводные лодки. Бензин закачивался им в топливно-балластные цистерны, откуда через неплотные соединения бензиновые пары проникали внутрь прочного корпуса. При многочасовом движении в подводном положении запах начинал буквально дурманить моряков, делая почти невозможным несение вахты в прилегающих к топливным цистернам отсеках.