地域向库尔斯克实施强大的相向突击，合围并消灭库尔斯克突出部的苏军。为此德军集中了５０个师约９０万人的兵力。
苏军统帅部通过其情报部门了解到德军的企图后，决定先以防御削弱和疲惫敌军突击集团，然后实施反攻。防守库尔斯克突出部的是中央方面军和沃罗涅日方面军共１３０万人的部队。统一编入草原方面军的强大的战略预备队集结在这两个方面军的后方。
德军统帅部在准备〃堡垒〃战役时，曾试图加强迫航空兵的战斗力，以重新夺回逐渐转入苏联空军方面的空中主动权。仅从３月１５日至７月１日，德军就从德国、法国和挪威向苏德战场调集了１３个航空大队，加强在库尔斯克地区活动的第４和第６航空队，使其在库尔斯克附近总共拥有２０５０架飞机，几乎占当时在苏德战场作战的德空军飞机总数的７０％。
苏军由中央方面军空军第１６集团军、沃罗涅日方面军空军第２集团军、邻近的西南方面军空军第１７集团军和远程航空兵基本兵力编成的航空兵集团，集中支援和掩护防御部队。到会战开始时，又调来了预备队航空兵兵团加强各空军集团军。苏联航空兵共有飞机２９００架，与德军航空兵的兵力对比大约是１∶５∶１。
库尔斯克会战是以第二次世界大战期间最大的一次坦克战而为人们所熟知的，但它也是一次规模很大的空中战役。在会战前夕和会战过程中，就争夺制空权斗争的范围、参战航空兵的数量、激烈程度和作战成果来说，它超过了以往历次战役。作战双方投入的飞机总共约５０００架。
〃战略间隙〃战绩辉煌
在库尔斯克会战前的３个月，双方都在作全面的准备，因此人们常把这个阶段称为〃战略间隙〃。然而空中并不寂静，由于地面忙于调集兵力，主要作战活动是在空中进行的。
苏军为了扭转自苏德战争爆发以来空中作战的被动局面，夺得空中作战的主动权，以便为库尔斯克会战中夺取制空权扫清障碍，因此在库尔斯克会战的准备阶段首先从空中对德军发起了进攻，于１９４３年５月和６月进行了两次旨在削弱德军航空兵力量的空中进攻战役，力求把德军航空兵消灭在机场上。这一手还是德国人在１９４１年教会他们的。
１９４３年５月，苏联空军根据最高统帅部的指示，制定了战役作战计划。其战役企图是：出岂不意地对德军各机场进行突袭，重创德军部署在布良斯克、奥廖尔和哈尔科夫地区的航空兵集群主力。根据这一作战企图，苏军集中了第１、２、８、１５、１６、１７共６个空军集团军，拟攻击德军２６个机场。在这２６个机场上驻有德军第６航空队和第４航空队约６０％的飞机。
第１次空中战役是在５月６日至８日进行的。５月６日５时３０分，苏军以１１２架轰炸机、１５６架强击机和１６６架歼击机，在１２００公里长的战线上同时对德军１７个机场实施了第１次密集突击，并从空中封锁了驻有德军战斗机的部分机场。德军被搞得措手不及，未能进行有组织的抵抗，结果在机场上损失飞机１９４架，空战中损失了２１架。苏军损失飞机２１架。
５月６日１５时，苏军又发起第２次突击，共出动飞机３７２架，突击了德军２０个机场。在这次突击中，德军进行了猛烈的抵抗。德军所有防空兵器均处于高度戒备状态，战斗机在空中进行巡逻，高炮在机场区实施拦阻射击。苏军统帅部预见到了这一点，于是增派了对付防空兵器和封锁驻有战斗机机场的兵力和兵器。苏军飞行员克服了德军的猛烈抗击之后，击毁击伤机场上的１３４架敌机，在空中击落德军飞机２４架。苏军损失飞机４６架。
５月７日凌晨，苏军又对德军机场发动了第３次突击，共出动飞机４０５架，突击了德军２２个机场，击毁机场上的德军飞机９３架，空战中击落德军飞机２９架。苏军损失飞机４８架。５月８日，德军把大量航空兵部队转移到后方。留在战线附近的飞机都进行了疏散和伪装，并调来大量战斗机准备同苏军航空兵作战。为了对苏军飞机进行远程警戒和给自己的航空兵部队报知险情，德军不仅使用了雷达站，而且还使用小型战斗机狙击队沿前线一带进行巡逻。
苏军空军首脑机关一直注视着各空军集团军在战役进程中遂行任务的情况。５月８日，空军司令员下达了训令，其中指出：〃５月６日我方对敌机场的攻击，由于达成了突然性而得以奏效。５月７日情况就不同了。敌战斗机部队已开始警觉，加强了战备并靠近战线。。。。。。在此情况下，只能对侦察清楚的机场进行攻击，并应增加掩护突击队的歼击机数量。强击机编队须经常保持强大的力量，以便做到不仅能突击机场上的飞机，而且确实能压制防空兵器。。。。。。目前，应该把实力和机智作为袭击战术的基本原则，因为活动的突然性已经不能指望。〃此话说得一点不错。这天，苏军空军用１８１架飞机进行了第４次突击。这次突击毫无效果，总共才消灭了６架德军飞机，自己却损失８架。由于失掉了最初的突然性，苏军统帅部便发出暂时停止突击机场的号令。
５月１３日，苏军空军司令员就５月６日至８日的空中进攻战役情况向斯大林作了如下汇报：〃３天中我空军出动飞机１３９２架次，击毁敌机场上的飞机３７３架，击伤５１架，空战中击落敌机６７架，击伤１０架。敌人共损失了５０１架飞机。这些数字来源于飞行员的口述、游击队的情报和所摄照片。我方损失了１２２架飞机，其中空战中被击落２１架，被高炮击落８架，执行战斗任务未返航９３架。〃
苏军为了确保在即将到来的库尔斯克会战中能够夺得制空权，从１９４３年６月８日到１０日，又进行了第２次空中战役。参加这次战役的有空军第１、第２、第１５集团军和远程航空兵兵团。战役的目的是粉碎曾对苏联重要工业中心进行过夜袭的德军轰炸航空兵集团。当时特别重视击毁布良斯克、卡拉齐夫、奥廖尔、哈尔科夫、斯大林诺、扎波罗热的机场上的敌机，因为通过空中侦察，发现这些机场上集中的轰炸机最多。
为了避免德军掌握苏军的进攻规律，苏军将进攻发平时间改为傍晚。６月８日天黑前，苏军发起首次攻击。由于德军防空力量已处于高度戒备状态，因而苏军加强了突击编队的掩护兵力，每个突击编队中歼击机兵力都在６０％以上。６月８日，苏军击毁击伤了１４１架德军飞机，６月９日击毁击伤了９２架，６月１０日击毁击伤了１６架。在这次空中战役过程中，苏军共出动飞机３３６０架次，击毁德军机场上的飞机１６８架，在空战中击落德军飞机８１架，苏军损失各种飞机１０６架。
经过５月和６月两次空中战役，苏军沉重打击了德军航空兵力量，改善了空中斗争态势，为在库尔斯克会战中夺取战役制空权，以及夺取整个苏德战场的战略制空权创造了良好条件。
在对德军机场实施突击的同时，苏军航空兵还抗击了德军对苏军机场和铁路设施的袭击。６月２日，在抗击德军对库尔斯克铁路枢纽的密集袭击时进行了特大规模的空战。这天，德军轰炸机在战斗机的掩护下分几批飞向库尔斯克城。苏军３８６架歼击机升空截击。在迎击德军编有轰炸机１３７架、战斗机３０架的第１梯队的战斗中，苏军击落敌轰炸机５８架。然而，苏军同德军后续机群的战斗进行得不太顺利，德军的２８７架轰炸机中约有１６０架突进了库尔斯克，它们的轰炸使铁路枢纽运输中断１２小时。但在这天的袭击中，德军共损失飞机１４５架。
在库尔斯克会战准备过程中，苏军航空兵特别注意了破坏敌铁路和公路运输，宽大正面和距前线２００…２５０公里纵深的敌主要交通线在３个月的时间里几乎一直遭到苏军航空兵的突击。苏联空军对集中地域的德军部队司令部、通信枢纽和仓库也采取了行动。５月初，５０架佩－２轰炸机组成的编队对布拉索沃车站和洛科季新村的突击炸毁了一座大弹药库，消灭许多坦克和装甲车，还炸毁一列刚装满军用物资的列车。
可见，库尔斯克会战前夕的〃战略间隙〃完全是相对而言的，苏军在实施大规模的空中战役和其他空中作战行动中，共消灭德军飞机上千架，可谓战绩辉煌。
感谢空中的支援
７月５日晨，德骑的进攻开始了。这对于苏军来说并不突然。苏军经过对德军的详细周密的侦察和对所抓俘虏的审讯，在德军发起进攻之前不仅判明了敌进攻的日期，而且判明了敌开始进攻的时刻是在凌晨３点３０分。因此，苏联陆空军都做好了充分的战斗准备。７月５日拂晓，根据苏联元帅朱可夫的指示，中央方面军和沃罗涅日方面军在德军炮火准备开始前５分钟进行了强大的炮火反准备。空军第２和第１７集团军所属兵团使用４１７架强击机和歼击机对德军７个机场进行了突击，消灭了机场上的６０架敌机。德军的进攻时间不得不推迟了两个小时，在早晨５点３０分才发起了进攻。
随着德军进攻的开始，激烈的空战也同时展开。德军航空兵在苏军５月和６月空中战役中受到沉重打击，兵力不足，无力夺取整个作战地区的制空权，便将轰炸航空兵和歼击航空兵的所有力量都集中于坦克部队和摩托化部队突破防御的地段。７月５日，战场上空竟同时有德军３００余架轰炸机和１００余架歼击机在活动。因而苏联空军战斗行动的规模比莫斯科和斯大林格勒防御战时也要大得多。
在中央方面军地带内，德军从奥廖尔登陆场以主力向奥利霍瓦特卡发起突击，同时对马洛阿尔汉格利斯克和格尼列兹实施辅助突击。德军在奥廖尔…库尔斯克方向上的突击集团由第６航空队负责空中支援。第６航空队把全部兵力都集中在宽２５…３０公里，纵深不超过１０…１５公里的战场上空，全力支援平地面部队突击苏军阵地。每次袭击都有１００…１５０架轰炸机参加，由近６０架战斗机掩护。
首先挡住德军第６航空队轰炸机去路的是苏联空军第１６集团军所属歼击航空兵第６军和近卫歼击航空兵第１师的飞行员们。德军的飞机一出现在前线上空，他们便立即升空作战。当确实查明德军主力准备进攻奥利霍瓦特卡时，苏军的轰炸机和强击机即全天以小编队活动，突击德军的坦克、火炮和有生力量。
随着空军第１６集团军的基本兵力投入战斗，航空兵的活动强度大大增加了。轰炸航空兵第３军、航空兵混成第６军、近卫强击航空兵第２师和强击航空兵第２９９师的飞行员们以６…８架飞机组成的编队突击了战场上和雅斯纳雅波梁纳、奥泽罗克、阿尔汉格里斯克地域的德军坦克和步兵。在７月５日这一天，苏军强击机首次使用了新式反坦克聚能炸弹，这种炸弹重１．５…２．５公斤，能烧穿德军〃虎〃式和〃豹〃式新式坦克。由于使用这种炸弹，仅强击航空兵第２９１师的飞行员于一天之内就在沃罗涅日附近摧毁了３０辆德军坦克。原德坦克第４８军参谋长梅伦将军后来写道：〃许多坦克成了苏空军的牺牲起，俄国飞行员表现得特别勇敢。〃
战役第１天，苏德航空兵的对抗是非常激烈的。苏军歼击机飞行员为掩护战场上的部队，英勇地抗击了德国航空兵的袭击。这一天编队空战进行了７６次，击落德军飞机１０６架，苏军损失飞机９８架。空战中，近卫歼击航空兵第１师的科列斯尼琴科中尉表现了勇敢的精神和高超的战斗技能，他在会战的第１天就消灭了３架敌机。波利亚科夫少尉表现也很突出，他用枪炮火力消灭了１架敌机，又用自己的飞机撞落了第２架敌机。
在空军的有效支援下，苏军地面部队顺利地抗击了敌人的冲击。到７月５日夜，德军仅在奥利霍瓦特卡方向插入苏军防御６…８公里。
然而，防御战役第１天的情况也表明：苏联空军为压制和消灭大量目标分散了自己的兵力。歼击机飞行员也暴露出一些缺点：他们迷恋于同敌战斗机作战，有时竟把敌轰炸机置之于不顾。关于德轰炸机接近的情况，报告得不够准确。有些歼击机巡逻队只在己方上空值班待命，没有按高度作梯次配置。这样只能通过不间断的空中巡逻来掩护地面部队，还造成了兵力的大量消耗。
在战役的第２天，苏军为了恢复原来的态势并消灭插入防御之敌，进行了反突击。空军第１６集团军决定于７月６日清晨５时以１４０架飞机对敌军主要集团实施集中突击。拂晓，侦察机查明了德军坦克、摩托化步兵和炮兵集�