Противник начал день с воздушной разведки. В период 04:50–10:10 «Юнкерс-88» из отряда 1.(F)/124 произвел разведку мурманского побережья, доложив о нахождении в районе Иоканьги 7 грузовых судов, 1 эсминца и 4 сторожевых катеров (в действительности это были сторожевые корабли и тральщики). Еще один Ю-88 из отряда 1.(F)/124 вылетел в 09:49 на разведку аэродромов Ваенга-1 и 2, по докладу экипажа, в районе Мурманска его атаковали 4 «Харрикейна», от которых удалось уйти изменением курса.
В течение дня авиация противника предприняла два налета на мурманский порт с целью уничтожения судов конвоя PQ-16. Согласно боевому донесению 5-го Воздушного флота в 10:15 с аэродрома Хебуктен на бомбардировку кораблей в Кольском заливе вылетели 9 Ю-87, их сопровождали 4 Ме-110 и 20 Ме-109 2-й и 3-й групп. Экипажи «Юнкерсов-87» доложили, что в 11:30 сбросили бомбы (9 SC500 и 36 SC50) с пикирования с высоты 5500 до 1500 метров по двум большим транспортам, пришвартованным к причалу в мурманском порту, при этом наблюдали попадания бомб на причале рядом с двумя большими транспортами. Оба транспорта считались поврежденными, но в действительности транспорты не пострадали, от разрывов бомб повреждения получило вспомогательное судно — корабль подстанции. Подводная лодка Щ-404, стоявшая у причала судоверфи, получила пробоину цистерны главного балласта № 5, вылетела одна заклепка прочного корпуса (повторные повреждения эта подлодка получила 30 июня и была отремонтирована 15 сентября 1942 года). По докладу экипажей Ю-87, по ним вела очень сильный и точный огонь зенитная артиллерия всех калибров, а также противодействовала сильная оборона истребителей. Потери в боевом донесении были отмечены следующие: один Ю-87 сбит при перехвате истребителями; второй Ю-87 разбился западнее Мурманска после обстрела зенитной артиллерией; третий Ю-87 получил пушечную пробоину в плоскости крыла и пулеметные пробоины в фюзеляже и винте.
Наши сведения об этом налете были следующими. Посты ВНОС ПВО в 11:18 доложили об обнаружении группы самолетов противника в составе 18 Ю-87‚ 9 Ю-88 и 16 Ме-110 южнее Зимней Мотовки, летящих на высоте 6000 метров курсом на Мурманск. В действительности, по данным противника, в налете участвовали 9 Ю-87, 20 Ме-109 и 4 Ме-110. В 11:20 в Мурманске была объявлена воздушная тревога, а через 12 минут, в 11:32, зенитная артиллерия открыла огонь, который был прекращен в 11:35. С 10:30 в районе Роста и севернее на высоте 1500–3000 метров патрулировали примерно 6 И-153 27-го ИАП ВВС СФ, которые взлетели с аэродрома Челнопушка. Сразу после поступления доклада об обнаружении самолетов противника в 11:20 по тревоге начали вылетать истребители. С аэродрома Арктика взлетели 12 «Харрикейнов» 767-го и 768-го ИАП 122-й ИАД ПВО. В 11:20 с аэродрома Ваенга-2 поднялись 13 истребителей 78-го ИАП ВВС Северного флота: 8 «Харрикейнов» 1-й и 2-й эскадрилий во главе с командирами старшими лейтенантами Сгибневым и Дижевским, а также 5 И-16 3-й эскадрильи старшего лейтенанта Адонкина. В 11:23 для барража на высоте 3500–4000 метров над аэродромом Ваенга-1 взлетели 6 «Харрикейнов» и 2 «Киттихаука» 2-го ГКАП, а в 11:32 для прикрытия аэродрома Мурмаши взлетели несколько Р-40 20-го ГИАП, но эти две группы истребителей встречи с вражескими самолетами не имели.
Первыми встретили противника при подходе к порту 12 «Харрикейнов» 767-го и 768-го ИАП ПВО, которые были направлены по радио с земли на перехват бомбардировщиков. Девятка Ю-87 шла тремя звеньями по три самолета, подошла к Кольскому заливу в двух километрах южнее Мурманска. Часть «Мессершмиттов» сопровождала «Юнкерсов», остальные остались западнее Кольского залива и ожидали бомбардировщиков после бомбометания. При подходе бомбардировщиков Ю-87 к порту на высоте 4000 метров их атаковали три звена по 4 «Харрикейна» 767-го и 768-го ИАП, летчики Борисов, Иванов, Плеханов, Мунилов, Бочаров, Знаменский, Гаврилов, Калашников, Пасюк, Триянов, Иванов и Жилин. Ошибка в оперативной сводке 122-й ИАД в высоте атаки 4000 метров вместо 5500 метров (на которой подходили «Юнкерсы-87» согласно немецкому донесению), возможно, была связана с тем, что летчикам некогда было пересчитывать в метры высоту, указанную в футах на высотомерах «Харрикейнов», поэтому высота определялась приблизительно. Четверка «Харрикейнов» 767-го ИАП первую атаку произвела в лоб бомбардировщикам. В бой сразу же вступили истребители сопровождения Ме-109 и Ме-110, часть из которых шла за «Юнкерсами» (основная часть «Мессершмиттов» выполняла отсечку западнее Кольского залива). После первой атаки по бомбардировщикам «Харрикейн» № 449 младшего лейтенанта Бочарова из 767-го ИАП был подбит «Мессершмиттом» и с дымящимся мотором полетел со снижением к своему аэродрому, но не дотянул и врезался в землю, пилот при этом погиб. Летчики ПВО после посадки доложили, что сбили 1 Ю-87 и 1 Ме-110, а также подбили 3 Ю-87 и 1 Ме-109. «Юнкерсы-87» спикировали под углом 75–80 градусов и сбросили бомбы неприцельно в районе Рыбного порта, при этом две бомбы повредили причал № 12, в районе Рыбного порта взорвались еще три бомбы, повредившие настил и пустой склад, железнодорожный путь в порту и водопровод. 12 авиабомб упали в районе судоверфи, при этом был разрушен причал № 3, порваны высоковольтные провода, погиб один человек, два человека были тяжело ранены. Повреждения причалов были квалифицированы как незначительные. Всего, по данным МПВО, было зафиксировано падение 25 авиабомб (по данным противника, 9 «Юнкерсов-87» сбросили 45 авиабомб).
Также вступили в воздушный бой и истребители ВВС Северного флота. Описание действий летчиков 78-го ИАП сохранилось в отчете о боевой работе 78-го ИАП, в котором отмечалось, что на отражение налета вылетели две группы истребителей — 5 И-16 и 8 «Харрикейнов», каждая из которых имела свою задачу:
«Первая группа (И-16), наиболее маневренная, сковать действия группы Ме-109, обеспечив беспрепятственные атаки нашей второй группы «Харрикейнов» бомбардировщиков противника. Группа И-16 взлетела первой и, обнаружив Ме-109Ф, вступила с ними в бой, этим сковала их действия. Вторая группа «Харрикейнов», будучи свободной от воздействия истребителей противника, успешно атаковала группу бомбардировщиков Ю-87 с непосредственно прикрывавшими их Ме-110. В результате бомбардировщики своей задачи не выполнили, побросав бомбы беспорядочно в горы и залив. В воздушном бою сбиты 6 Ю-87, 3 Ме-109 и 1 Ме-110. Таким образом, успех этого боя был обеспечен четким разделением задач между группами наших истребителей и правильным использованием тактико-технических данных самолетов И-16 и «Харрикейн».
Воздушный бой 78-го ИАП происходил следующим образом. Пять И-16 группы старшего лейтенанта Адонкина вели воздушный бой с группой 14 Ме-109Ф, прилетевших за две-три минуты до основной ударной группы бомбардировщиков Ю-87 и Ме-110. Это была группа «Мессершмиттов-109Ф» 6-го отряда, имевших задачу сковывания наших истребителей для обеспечения беспрепятственного прохода группе бомбардировщиков. Пилоты И-16 не только смогли связать боем «мессеров», но и заявили о двух сбитых, которые были засчитаны лейтенанту Медведеву и старшему лейтенанту Адонкину, который с дистанции 50 метров обстрелял из пулеметов одного Ме-109 и преследовал его на малой высоте около 40 километров до мыса Пикшуев. Также 3 И-153 27-го ИАП западнее Колы провели воздушный бой с 4 Ме-109. Лейтенант Ткаченко заметил на высоте 600 метров одного Ме-109 и произвел атаку сзади-снизу с дистанции 150–200 метров, выпустив одну очередь изо всех пулеметов, самолет противника записали как предположительно сбитый. Немецкие данные не подтверждают потерь истребителей Ме-109, тем не менее И-16 и И-153 связали боем «Мессершмиттов», позволив «Харрикейнам» эффективно атаковать «Юнкерсов-87».
Тем временем 8 «Харрикейнов» 78-го ИАП удачно атаковали группу Ю-87 на высоте 1000 метров, то есть уже после пикирования, и преследовали ее до озера Килпъявр, то есть примерно 25 километров, пока на выручку «Юнкерсам» не подоспели «Мессершмитты-109». Старший лейтенант Дижевский атаковал одного Ю-87 на встречных курсах, после разворота открыл по нему огонь из пушек ШВАК и пулеметов с дистанции 100–50 метров прямо в хвост. После четырех очередей «лаптежник» упал в районе реки Лавна. Дижевский зашел в хвост следующему «Юнкерсу» и с дистанции 70–20 метров повредил его 4–5 пулеметно-пушечными очередями, при этом наблюдал отлетающие части конструкции с капота Ю-87, который задымил и резко пошел вниз в 4 километрах западнее Пяйве-явра. Еще пять Ю-87 в хвост были атакованы старшим лейтенантом Сгибневым, лейтенантами Бершанским, Николаевым, Коломийцем и сержантом Пилипенко. Лейтенант Николаев бил по мотору «штуки» 8–9 пулеметными очередями с минимальной дистанции до 15 метров, мотор загорелся, а после посадки обнаружилось, что плоскости крыла, винт и кок винта его «Харрикейна» были забрызганы маслом подбитого самолета. Не все летчики видели падение подбитых самолетов и об этом доложили после посадки. Вскоре в бой вступили Ме-109 и Ме-110. Лейтенант Дилонян атаковал «Мессершмитт-110» сзади-снизу, выпустив 3–4 длинные пулеметные очереди с дистанции 100–50 метров, после чего, как указано в оперсводке 78-го ИАП:
«…Самолет противника перевернулся через крыло, принял беспорядочное падение. Преследовать до земли не мог, был атакован Ме-109. По докладу летчика, Ме-110 упал… лейтенант Дорошин атаковал один Ме-109 на левом вираже, с дистанции 150–70 метров дал 4–5 длинных пулеметных очередей, самолет противника с большим дымом свалился на левое крыло, приняв беспорядочное падение. Место падения не наблюдал, был атакован тремя Ме-109. Предположительно самолет противника упал в районе между озер Килп-явр и Нял-явр».
Летчикам Дилоняну и Дорошину засчитали два сбитых истребителя Ме-110 и Ме-109 ‚ но это не подтверждается данными противника. Согласно оперативной сводке 78-го ИАП вылетами на разведку результатов воздушного боя были подтверждены три сбитых самолета: два Ю-87 и один Ме-110. По данным генерал-квартирмейстерства люфтваффе, в результате «обстрела истребителями», то есть в воздушном бою, были сбиты два Ju-87R-1, № 5545 и № 5485. Из состава экипажей бомбардировщиков погибли оба пилота: обер-лейтенант Пюльс и лейтенант Ремпп, а также стрелок-радист унтер-офицер Гольтмайер.