В полосе действий войск Одесского военного округа замечалось и использование 4-го дальнебомбардировочного авиационного корпуса резерва Главного командования (командир — полковник В. А. Судец, зам. по политчасти — бригадный комиссар П. С. Огнев, начальник штаба — полковник Ф. И. Качев), предназначенного для донесения бомбовых ударов по наиболее важным военно-экономическим объектам противника, расположенным в его глубоком тылу.

В состав корпуса входили 22-я (командир — полковник Б. К. Токарев) и 50-я (командир — полковник С. С. Лебедев) дальнебомбардировочные авиационные дивизии, имевшие 345 бомбардировщиков ДБ-3ф, ДБ-3А, ДБ-3 и 234 летных экипажа. Авиационные части дислоцировались в районах Запорожья, Ростова-на-Дону, Новочеркасска, Бекетовки, Большого Токмака, штаб корпуса — в Запорожье.

В конце июня 1941 года ВВС Одесского военного округа проводили масштабное авиационное учение, в результате которого многие полки перебазировались на полевые аэродромы, их материальная часть рассредотачивалась и маскировалась. Была установлена связь командных пунктов с авиационными частями. Руководящий состав ВВС округа на 22 июня 1941 года находился в Тирасполе, имея сведения о том, что в течение ближайших двух суток возможно нападение немцев

Но не все авиационные части были готовы встретить нападение врага. В директиве народного комиссара обороты СССР № 34677 от 17 мая 1941 года отмечалось: «Главный военный совет, рассмотрев итоги боевой подготовки ВВС Красной армии за зимний период 1941 года, отмечает: боевая подготовка ВВС Красной армии проходила неудовлетворительно. Низкие показатели… сопровождались чрезвычайно большим количеством катастроф и аварий. Переучивание летного состава на новые типы самолетов проводилось медленными темпами. Эксплуатация новой Материальной части летно-техническим составом освоена слабо.