Летели долго - целую неделю, с промежуточными посадками до Читы, где находилась база нашей бомбардировочной авиации во время боёв с японцами. Но пришлось больше заниматься транспортными перевозками войск на Халхин-Гол, техники, вооружений, боеприпасов, продовольствия. По 12-16 часов в сутки длилась эта работа. В перерывах лётчики спали прямо в кабинах своих самолётов или на траве под крылом. Самым трудным оказался для экипажа Николая Гастелло полёт с тяжелоранеными нашими бойцами для переправки их с места боя в Читу. До предела загруженный самолёт с трудом взлетел, а впереди нужно было преодолеть горы. И тут отказал крайний правый двигатель. Перегруженный самолёт пошёл вниз. Критическая ситуация. Приземлиться некуда - всюду пустынные горы. Отец принимает единственно верное решение - он летит на самой малой высоте по долине реки Онон и так преодолевает горы, едва не задевая скалы. Какое искусство пилотирования нужно было проявить! Какую выдержку! Все раненые были доставлены в госпиталь и даже не догадались, какой опасности подверглись, - Гастелло приказал членам своего экипажа не выказывать волнения, держаться бодро.

Экипаж получил благодарность от командования.

Помимо транспортных, были и боевые вылеты. Так, получив задание разбомбить коммуникации японцев в районе Джинджин-Суме, Николай Гастелло отправился в ночной полёт. При подлёте к объекту самолёт попал в сильную грозу. Кроме того, он был засечён прожекторами противника. Начался бешеный зенитный огонь японцев. Но, несмотря ни на что, задание было выполнено.

20 августа 1939 года началось решительное наступление советско-монгольских войск на позиции самураев. Японцы были разгромлены, в том числе и в воздухе, они потеряли 660 самолётов, а советская авиация только 143 самолёта. Япония признала своё поражение, и 15 сентября 1939 года в Москве было подписано соглашение о прекращении боевых действий.

Многие лётчики были награждены правительством СССР, именно на Халхин-Голе появились среди лётчиков первые дважды Герои Советского Союза, а вот Николай Гастелло почему-то был обойдён наградами.