В период 04:35–05:00 ВВС 14-й армии нанесли теперь уже двойной удар по аэродромам Луостари и Хебуктен. Этому боевому вылету предшествовала авиакатастрофа в районе аэродрома Шонгуй. 7 СБ 137-го КББП взлетели со своего аэродрома в 03:35, а в 04:05 с аэродрома Шонгуй к ним вылетели 12 истребителей сопровождения 19-го ГИАП в составе 7 «Аэрокобр», командир полка майор Рейфшнейдер, майор Зайцев, капитан Кутахов, лейтенанты Фомченков, Габринец, Ибрагимов, младший лейтенант Кривошеев, и 5 «Киттихауков», летчики майор Шевченко, капитаны Павлов, Карпенко, лейтенанты Семеньков, младший лейтенант Дмитрюк. Командир эскадрильи майор Зайцев взлетел на «Аэрокобре» №AH-679 в 04:02 и в ходе сбора группы в районе аэродрома начал пилотаж на малой высоте 700–200 метров с вертикальными фигурами. После пилотирования в течение 4–5 минут летчик с высоты 500–600 метров ввел самолет в переворот и стал выходить из него, но высота оказалась слишком маленькой. После резкого взятия ручки управления на себя самолет стал покачиваться с крыла на крыло, потерял скорость и под углом 30–35 градусов врезался в правый берег реки Кола. Эти обстоятельства гибели летчика отмечены в проведенном расследовании авиакатастрофы и дневнике 19-го ГИАП. В материалах расследования говорится, что командир 3-й эскадрильи майор Зайцев на предполетной подготовке четко уяснил и проработал задание на сопровождение бомбардировщиков СБ, пилотаж на малой высоте был явно лишним. Как известно, и во время войны‚ и в мирное время много летчиков погибло при пилотировании на малых высотах, допустив ошибку в расчете на выполнение вертикальных фигур, похоже, такую же ошибку допустил и майор Зайцев.
Несмотря на произошедшую авиакатастрофу, вся ударная группа после сбора отправилась на бомбардировку аэродрома Луостари. Семь бомбардировщиков СБ с высоты 3000 метров сбросили по аэродрому Луостари 24 ФАБ-100, 6 ФАБ-50 и 132 АО-10. Экипажи доложили о двух прямых попаданиях по самолетам и батарее зенитной артиллерии, а также возникновении трех пожаров. В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что в период 04:19–04:40 несколько самолетов сбросили бомбы в районе аэродрома Луостари, при этом никаких повреждений не было. Особенно точным был огонь зенитной артиллерии, прикрывавшей вражеский аэродром. Четыре СБ получили 24 осколочные пробоины, а летчик Куприянов получил небольшие осколочные ранения лица, тем не менее все наши бомбардировщики нормально сели в 05:40. Истребители противника 2 Ме-109 уже на обратном пути в районе озера Нялъявр произвели одну атаку на встречных курсах по СБ, не причинив бомбардировщикам вреда. Еще 2 Ме-109 заходили сзади на пару «Аэрокобр» старшего лейтенанта Фомченкова и лейтенанта Ибрагимова, но эта атака была отбита энергичным разворотом наших истребителей и выходом в лобовую атаку с открытием огня. Больше эта четверка «Мессершмиттов» атак не производила и ушла на запад. Пилоту «Киттихаука» капитану Карпенко засчитали сбитый Ме-109, но это не подтверждается данными противника. В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что в 04:30 с аэродрома Луостари по тревоге взлетели 4 Ме-109 3-й группы, в 04:52–04:57 у них произошло «соприкосновение с противником» — 25 «Томагавков», «Харрикейнов», Пе-2 в 30 километрах юго-восточнее Зимней Мотовки, при этом были сбиты 2 «Томагавка». По данным Э. Момбека, унтер-офицеру Шумахеру из 7-го отряда после этого короткого боя были засчитаны два сбитых «Харрикейна» в 04:53 и 04:54 в 30 километрах южнее Зимней Мотовки, но это не подтверждается нашими данными, так как все наши истребители произвели посадку в 05:10, даже не имея пробоин.
Вторая группа бомбардировщиков ВВС 14-й армии в составе 5 Пе-2 608-го ББАП взлетела в 03:50 на бомбардировку аэродрома Хебуктен, в 04:20 к ним вылетели истребители сопровождения 8 Р-40 20-го ГИАП. Пятерка «Петляковых» с горизонтального полета с высоты 3900 метров точно сбросила на аэродром 14 ФАБ-100 и 22 ФАБ-50. По докладу экипажей Пе-2, прямым попаданием бомбы был разрушен ангар на 8–10 самолетов, остальные бомбы разорвались в районе стоянки самолетов. В боевом донесении 5-го Воздушного флота отмечено, что в период 04:54–05:08 5 Пе-2 атаковали аэродром Хебуктен, в результате бомбардировки получили повреждения 4 «Юнкерса-87» и имелось легкое повреждение одного здания. Взлетевшие по тревоге истребители доложили, что соприкосновения с противником у них не было. Пролетая над целью, экипажи Пе-2 наблюдали взлет двух самолетов, предположительно Ме-110, а на высоте 2000 метров наблюдался одиночный Ме-110, но атак истребителей противника так и не последовало, вероятно, из-за того, что слишком большими были превышение наших самолетов и их скорость ухода от цели. Зенитная артиллерия вела огонь‚ но безрезультатно. Оба налета на аэродромы Луостари и Хебуктен прошли совершенно безнаказанно, ПВО противника явно не справилась с задачей отражения бомбардировочных ударов.
В 00:30 в точке с координатами Ш=70°30′, Д=38°46′ караван PQ-16 разделился на две части: большая часть в составе 21 транспорта и 16 кораблей охранения направилась в Кольский залив курсом 225º в мурманский порт, а меньшая часть в составе 6 транспортов и 6 кораблей охранения пошла вдоль Кольского полуострова в порт Архангельск. Облачность над морем 6–10 баллов способствовала действиям вражеских бомбардировщиков. Непосредственное прикрытие с воздуха конвоя PQ-16 первыми начали выполнять дальние истребители Пе-3 95-го ИАП ВВС СФ, которых имелось исправными на тот период 8 машин. Инструкция от 27 апреля 1942 года по взаимодействию авиации Северного флота с союзными боевыми кораблями и судами определяла, что самолеты-истребители должны приближаться к эскорту на высоте 300–1000 метров с левого борта и нести патрульную службу на расстоянии не ближе 3–5 километров, в плохую погоду — не ближе 1,5 километров. Ближе самолеты могли быть обстреляны зенитной артиллерией кораблей, так как тем некогда было разбираться, чей самолет к ним приближается. Пе-3 патрулировали над транспортами парами, с 19:20 29 мая до 13:15 30 мая выполнили 22 самолета-вылета, но беспрерывного патрулирования не получилось.
Пара Пе-3 старшего лейтенанта Пузанова и лейтенанта Стрельцова вылетела в море в 00:25, за ними через 25 минут (в 00:50) ушла еще одна пара Пе-3. В 00:43 в 15 километрах севернее острова Малый Олений на высоте 1000 метров старший лейтенант Пузанов и лейтенант Стрельцов встретили пару «Юнкерсов-88», шедших курсом 270º под нижней кромкой облачности. Это были самолеты Ю-88, вылетевшие в 21:19 29 мая с аэродрома Банак на бомбардировку конвоя PQ-16, о чем было сказано выше, 29 мая. Пилоты Пе-3 атаковали противника сначала снарядами РС‚ разрывы которых наблюдались под самолетами противника. «Юнкерсы» развернулись на север‚ Пе-3 открыли огонь из носовых пулеметов БС и ШКАС. Расход боеприпасов составил 4 РС-82, 240 12,7-мм патронов БС и 150 7,62-мм патронов ШКАС. В результате атаки у одного бомбардировщика сильно задымил мотор, но противнику все же удалось скрыться в облаках. Экипажи Пе-3 доложили, что «Юнкерс-88» предположительно подбит. Через 40 минут полета, то есть в 01:25, уйдя далеко в море, летчики встретили еще одну пару Ю-88 на высоте 800 метров в точке с координатами Ш=70°26′, Д=37°45′. Пе-3 зашли в хвост «Юнкерсам» и обстреляли их пулеметным огнем, но противнику также удалось скрыться в облаках. Как уже было отмечено выше, 29 мая, по докладу экипажа Ю-88, в 00:45 30 мая он был атакован двумя двухмоторными самолетами с двойным хвостовым оперением в точке 37 Ost 7270, то есть севернее Териберки, от атаки удалось уйти в облака. Таким образом, истребители Пе-3 отразили налет на конвой одной или двух пар вражеских бомбардировщиков, причем, как уже было отмечено выше, по донесению эсминца «Грозный», налет «Юнкерсов-88» продолжался до 00:50, а в журнале боевых действий эсминца «В. Куйбышев» отмечено, что стрельба по самолетам противника прекратилась в 01:00 и все бомбардировщики ушли, то есть авианалет противника прекратился после атаки истребителями Пе-3 первых двух «Юнкерсов-88» в 00:43–00:45. Посадка двух пар Пе-3 отмечена в 03:15 и 03:32. После этих атак в течение восьми часов встреч с самолетами противника у наших истребителей не было.
Следующие две пары Пе-3 летали к конвою в период 02:10–04:05 и 02:40–05:53.
По данным противника, разведывательный Ю-88 из отряда 1.(F)/124 поддерживал контакт с конвоем с 02:27 до 07:00, держась на безопасном удалении от кораблей. Положение конвоя на 07:00 было определено в точке 37 Ost 5188 (Ш=70°02′, Д=35°45′), что находится в 150 километрах от аэродрома Ваенга-1. Поддержание контакта отмечено до 07:00, когда экипаж Ю-88 заметил два самолета над конвоем.
В период 05:10–08:57 прикрытие конвоя производила очередная пара Пе-3, им на смену вылетела пара Пе-3, летавшая в период 07:27–09:29. В журнале боевых действий эсминца «В. Куйбышев» отмечено, что в 06:35 появились два бомбардировщика Пе-2, в 07:55 подошли еще 2 Пе-2 и вокруг каравана летают 4 Пе-2, два из которых улетели в 08:15, в это же время показался разведывательный «Юнкерс-88», который скрылся в 08:20. По данным противника, разведывательный Ю-88 из отряда 1.(F)/124 поддерживал контакт с конвоем с 05:27 до 09:30. Экипаж самолета доложил, что в 06:35 был атакован двумя самолетами на высоте 1000 метров, но сумел скрыться в слое тумана или дымки, затем еще два раза наблюдал пары истребителей над конвоем на высоте 1500 метров в 07:00 и 08:25. Этот «Юнкерс-88» произвел посадку на своем аэродроме Хебуктен в 10:49.
Тем временем с аэродрома Хебуктен в 07:08 взлетел очередной «Юнкерс-88» из отряда 1.(F)/124, который имел задание сохранить контакт с конвоем, а также провести к конвою ударную группу в составе 16 Ю-87, взлетевших с аэродрома Хебуктен в 07:35 с задачей бомбить конвой PQ-16. Один Ю-87 вернулся из-за неисправности материальной части. Бомбардировщиков сопровождали 8 Ме-110 10-го отряда, которые взлетели с аэродрома Хебуктен в 07:52. Экипажи 15 Ю-87 доложили, что в 09:05 отбомбились с пикирования по транспортам с высоты 3500 до 800 метров (сброшено 15 бомб SC500), при этом наблюдали разрывы бомб