Хотя контрудары советских войск в районах Ярцево, Белого и Рославля не достигли значительного успеха, но они несколько облегчили положение 16-й и 20-й армий, сражавшихся под Смоленском. 29 июля эти армии получили приказ об отходе и по Старой Смоленской дороге двинулись в сторону переправ через Днепр. Для тяжелой техники предназначалась переправа у села Соловьева, и над ней ежедневно шли воздушные бои. Район Ярцева и Соловьевой переправы находился в сфере действий 401-го ИАП, пилоты которого в светлое время суток почти постоянно находились в воздухе. Отдыхали они в кабинах своих истребителей только во время заправки и пополнения боеприпасов. Некоторые из них в изнеможении засыпали, и, чтобы быстро привести их в чувство перед боевым вылетом, врач обходил стоянки самолетов с ватой, смоченной нашатырным спиртом. В один из таких дней звено МиГ-3 в составе командира 401-го полка Коккинаки, комиссара Погребняка и ст. лейтенанта Кубышкина разогнало большую группу «юнкерсов», заставив их сбросить бомбы, не доходя до цели. В очередном вылете Коккинаки действовал вместе с летчиками Ященко и Барышниковым, и после тяжелого боя самолеты Коккинаки и Ященко оказались подбиты, а Барышников погиб. На следующий день летчики-испытатели сбили один Do 17, а потом силами поредевшего полка провели бой с группой «мессершмиттов», уничтожив два истребителя. С советской стороны был сильно поврежден один МиГ-3, а пилот другого самолета получил ранение в руку. Среди испытателей отличился ст. лейтенант А Г. Кубышкин, который в июле — августе в 32 воздушных боях сбил два фашистских самолета лично и четыре — в группе.
Всего по советским данным, за период с 10 по 30 июля советские ВВС выполнили в Смоленском сражении 5200 самолето-вылетов и уничтожили до 200 немецких самолетов.
24 июля на левом крыле Западного фронта был образован Центральный фронт, в который вошли 13-я и 21 — я общевойсковые армии (с 1 августа — также 3-я армия) и 11-я и 28-я смешанные и 13-я бомбардировочная авиадивизии. ВВС Центрального фронта возглавил генерал Г.А. Ворожейкин.
К концу июля уже стало ясно, что немецкое «молниеносное» наступление на Москву полностью провалилось, так как измотанным в боях частям вермахта требовались передышка и пополнение. 30 июля мощнейшая немецкая группировка войск на центральном направлении впервые временно перешла к обороне. В начале августа 1941 года советские войска Западного, Резервного и Центрального фронтов как бы охватывали полукругом немецкую группу армий «Центр» и, чтобы перехватить инициативу в ведении боевых действий, Ставка ВГК отдала приказ разгромить передовые соединения противника в районах Ельни и Духовщины. Однако немцы первыми начали наступление 8 августа, развернув 2-ю танковую группу Гудериана и 2-ю полевую армию на юг с целью обезопасить свой правый фланг. Центральный фронт не успел отразить удар, и танки Гудериана, прорвав советскую оборону в полосе 13-й армии, за две недели продвинулись вперед на 120–140 км, выйдя на рубеж Новозыбков — Стародуб. Одновременно 2-я армия вермахта, наступавшая на гомельском направлении, поставила под угрозу окружения советскую 21-ю армию, которая вынуждена была оставить свои позиции и с боями отошла на юг. Отступили по приказу Ставки ВГК также оставшиеся 3-я и 13-я армии, и таким образом центральный фронт по существу прекратил существование. А чтобы залатать брешь между Резервным и Юго-Западным фронтами, пришлось спешно создавать новый Брянский фронт под командованием АИ. Еременко. Во главе ВВС Брянского фронта поставили генерала Ф.П. Полынина. В его распоряжение поступили 11, 60 и 61-я САД и 24-й БАП. Всего, без учета армейской авиации, ВВС Брянского фронта насчитывали 138 исправных самолетов (30 МиГ-3, 35 Як-1, 9 И-16, 9 Ил-2, 33 СБ и 22 Пе-2).
В начале августа активность действий авиации обеих сторон в прифронтовой зоне значительно снизилась из-за больших потерь. В ВВС Западного фронта, несмотря на полученное в июле пополнение приблизительно 900 машин, осталось всего около 180 самолетов. Более чем в четыре раза сократился и численный состав 2-го воздушного флота люфтваффе.
Тем не менее ночные налета люфтваффе на Москву продолжались. В августе немецкие самолеты выполнили уже 16 налетов на город и 27 — на объекты московской зоны. На этот раз крупные налеты с участием 100 и более самолетов чередовались с атаками небольших групп бомбардировщиков. Ночные воздушные бои стали еще более ожесточенными. Этому способствовал и приказ, отданный по ВВС Московского округа, который гласил: «В воздушном бою принимать все меры к уничтожению противника пулеметным и пушечным огнем, а при отказе пулеметов в воздухе, при преждевременном израсходовании патронов производить уничтожение врага тараном».
В ночь на 7 августа мл. лейтенант 177-го ИАП В.В. Талалихин, расстреляв все боеприпасы, таранил на И-16 бомбардировщик Не 111. Позднее он рассказывал: