4-й истребительный авиационный полк (командир — майор В. Н. Орлов), имевший на вооружении два комплекта авиационной техники (МиГ-3, И-16 и И-153), в связи с ремонтом кишиневского аэродрома был на летний период перебазирован на полевой аэродром Григориополь.

211-й ближнебомбардировочный авиационный полк (командир — майор В. Г. Родякин, зам. по политчасти — батальонный комиссар Егоров, начальник штаба — майор Савинов) в апреле 1941 года перелетел на полевой аэродром, расположенный вблизи Днестра. В полку имелось около 50 самолетов, в том числе 18 Су-2. Как отмечал будущий маршал авиации И. И. Пстыго, служивший в этом полку, в части с мая 1941 года значительно участились случаи объявления тревог. И летчики чувствовали, что в воздухе пахнет порохом: «И речь на мальчишниках часто шла только о сроках, когда может начаться война. Через неделю, через месяц…»

В состав 21-й смешанной авиационной дивизии (командир — полковник Д. П. Галунов) входили 67, 69 и 168-й истребительные, 5-й скоростной бомбардировочный и находившийся в стадии формирования 299-й штурмовой авиационные полки, которые базировались на аэродромах Одессы, Аккермана, Болграда, Колосовки. Дивизия насчитывала 291 самолет (И-16, И-153, И-15, МиГ-3, СБ, Пе-2) и 294 летных экипажа.

Все три истребительных полка, летавших на самолетах И-16, считались боеготовыми. 69-й истребительный авиационный полк (зам. командира — майор Л. Л. Шестаков, зам. по политчасти — батальонный комиссар Н. А. Верховец, начальник штаба — майор В. С. Никитин), несущий противовоздушную оборону Одессы, уже успел получить несколько новых машин МиГ-3. В стадии переучивания на Пе-2 находился и 5-й бомбардировочный полк.