Из 22 авиационных корпусов резерва Главного командования, имевшихся к июню 1943 г., 19 было сосредоточено в районе Курского выступа. Если на 25 апреля 1943 г. на Западном (1-я ВА), Брянском (15-я ВА), Центральном (16-я ВА), Воронежском (2-я ВА) и Юго-Западном (17-я ВА) фронтах имелось 2964 исправных самолета, то на 5 июля их количество возросло до 5346. Помимо ранее упомянутых 1 — го и 2-го иак, на фронты, ожидавшие вражеского наступления, перебазировались 4, 5 и 6-й иак (командиры генералы И.Д. Подгорный, Д.П. Галунов, Е.Е. Ерлыкин), в каждом из которых имелось по одной дивизии, полностью укомплектованной истребителями Ла-5 (302-я, 8-я гвардейская и 279-я иад соответственно). Незадолго до этого сформированная 322-я иад вошла в состав 2-го иак вместо 215-й иад. Также имелись «лавочкинские» части и соединения в смешанных авиакорпусах и непосредственно в составе воздушных армий.
Главное сражение 1943 г. началось на рассвете 5 июля, когда немцы бросили в бой не менее 700 танков при поддержке основных сил 4-го и 6-го воздушных флотов. Здесь, в районе Орла, Белгорода и Харькова, были сосредоточены почти все германские авиагруппы, воевавшие на FW 190 на Восточном фронте. На южном фасе Курского выступа действовали штурмовики из штабного отряда, I и II групп эскадры Sch.G1 под командованием подполковника А. Друшеля (A. Druschel), а на северном — три группы истребителей из JG51 (I, II, IV) и 15-й отряд, а также группа I/JG54 под общим командованием подполковника К.-Г. Нордманна.
Первые пять-шесть дней боев прошли под знаком отчетливого перевеса люфтваффе. Немецкие истребители вылетали большими группами, по 30–40 и более машин. Они с самого начала захватили господство в воздухе, препятствуя работе советских штурмовиков и бомбардировщиков по наступающим группировкам вермахта. В то же время «юнкерсы» и «хейнкели» наносили массированные удары по ограниченным участкам фронта (примерно 10x20 км), создавая огромную плотность сброшенных бомб. Некоторые советские стрелковые дивизии, оборонявшиеся на острие немецких ударов, погибли почти полностью, но большая глубина советских оборонительных рубежей сыграла свою роль. Прорвав очередной рубеж и понеся заметные потери, немцы наталкивались на новый район обороны, подготовленный по всем правилам инженерного искусства. С каждым часом их наступательный порыв ослабевал. Что-то подобное происходило и в воздухе.
В первый день Курской битвы советские истребители, действовавшие небольшими подразделениями (шестерками и восьмерками), неудовлетворительно взаимодействовали между собой и понесли чувствительные потери. Поскольку люфтваффе смогли добиться локального господства над районом сражения, серьезная убыль отмечалась также в бомбардировочных и штурмовых частях. К примеру, только за 5 июля 16-я ВА генерала С.И. Руденко лишилась 98 самолетов, преимущественно от пулеметно-пушечного огня «фокке-вульфов». Одна лишь 286-я истребительная авиадивизия, три полка которой воевали на Ла-5, а четвертый — на Як-1, за период с 5 по 9 июля недосчиталась 33 «лавочкиных» и 5 «яков». Выявилась слабая подготовка значительной части молодого летного состава, неумение командиров управлять боем с земли и в воздухе, правильно оценивать воздушную обстановку, своевременно реагировать на изменения тактики противника, усиливать части, ведущие напряженные бои с врагом.
Советское командование не смирилось с неблагоприятным началом воздушного сражения, предприняло контрмеры, подтянуло свежие резервы. Напряжение боев не стихало на протяжении 50 дней, а потери сторон действительно оказались огромными. Впоследствии стало известно: общая убыль в самолетах в ВВС КА на всех фронтах за июль — август превысила 3500 самолетов, из которых до 500 составляли истребители Ла-5. По подсчетам авторов, за июль и август 1943 г. из состава эскадры JG51 «Мельдерс» [без II группы, но с учетом 15-го (испанского) отряда], групп I/JG54 и привлеченной к боям II/JG54 около 280 FW 190 были сбиты и до 150 получили повреждения и нуждались в ремонте. Более половины потерь пришлось на район Орла, где невероятно ожесточенное сражение бушевало на протяжении нескольких недель.
6 июля получил тяжелое ранение при спуске на парашюте и более не мог участвовать в боях командир I/JG54 майор Р. Зайлер (R. Seiler), одержавший незадолго до этого сотую победу. Погибли в течение месяца сменившие его асы майор Г. Хомут (G. Homuth) и обер-лейтенант Г. Гетц (Н. Getz), проведшие соответственно 63 и 82 результативных боя. Вынужденная действовать практически в одиночестве на широком фронте от Ленинграда до Брянска группа II/JG54 также серьезно пострадала, лишившись командира Г. Юнга (Н. Jung), одержавшего 68 побед, и одного из лучших «экспертов» капитана М. Штотца (М. Stotz) со 189 победами. В эскадре JG51 погибли или пропали без вести 44 пилота, включая командира IV группы майора Р. Реша с 94 победами и лейтенанта Г. Хефемайера (Н. Hoefemeier) с 96 победами. Добавим, что все вышеперечисленные летчики пилотировали «сто девяностые» новейших модификаций.
Потери немецких истребителей (по всем причинам) в материальной части летом 1943 г. на центральном участке советско-германского фронта, где происходили самые жаркие схватки в воздухе, можно проиллюстрировать следующими цифрами. На 1 июля в пяти истребительных и двух штурмовых группах имелось 304 FW 190; за июль — август потери составили 432 самолета, на пополнение прибыли 334 машины. Суммарная же убыль люфтваффе на всем советско-германском фронте за июль — август 1943 г. равнялись 2419 самолетам, уничтоженным или серьезно поврежденным. Трагизм ситуации для германских ВВС в полной мере осознал начальник Генерального штаба люфтваффе генерал Г. Ешоннек (Н. Jecshonnek), который вскоре после провала операции «Цитадель» (и разгрома союзниками ракетной базы в Пенемюнде) покончил с собой.
Курская битва завершилась поражением вермахта, который не добился ни одной из поставленных стратегических целей. Успешно начавшееся контрнаступление Красной Армии на Орел и Харьков переросло в общее наступление на всем южном крыле советско-германского фронта. Учитывая сложившуюся обстановку, Ставка ВГК решала освободить Донбасс и всю Левобережную Украину, с ходу форсировать Днепр. Эта задача возлагалась на войска Центрального, Воронежского и Степного фронтов, в состав которых входили 16, 2 и 5-я воздушные армии. Несмотря на постоянно посылаемые подкрепления, эти объединения были сильно ослаблены в ходе Курской битвы; они располагали в конце августа 1943 г. 1450 самолетами. По советским данным, противостоявшая им группировка люфтваффе насчитывала 900 самолетов. Надо иметь в виду, что против 16-й ВА действовали части 6-го воздушного флота, а южнее, в полосе группы армий «Юг», начиналась зона ответственности 4-го ВФ, части которого сражались не только с 2-й и 5-й ВА, но также с 17, 8 и 4-й ВА. Можно оценить в конце лета советское превосходство в самолетах приблизительно двукратным, а в истребителях — четырехкратным.
Немецкие войска подтягивали резервы, неоднократно переходили в контратаки. Тем не менее темп наступления Красной Армии оказался довольно высоким. Гитлер объявил о создании непреодолимого Восточного вала на Днепре. Однако в 20-х числах сентября 1943 г. передовые отряды Воронежского и Степного фронтов с ходу на подручных средствах форсировали основное русло полноводной реки и создали плацдармы на левом берегу. После этого сопротивление немцев на земле и в воздухе значительно усилилось. Непрерывными контратаками и мощными налетами бомбардировщиков противник старался нанести советским войскам тяжелые потери, ликвидировать плацдармы. Командование люфтваффе воспользовалось тем, что ВВС Красной Армии не успело подготовить аэродромы вблизи линии боевого соприкосновения. Советская авиация в условиях распутицы заметно отстала от передовых частей, ее самолеты лишь изредка и ненадолго появлялись в небе над Днепром.
Тем не менее штаб ВВС КА отмечал, что в сентябре 1943 г. советская авиация, несмотря на имевшиеся трудности, выполнила возложенные на нее задачи. Особенно высоко оценивались успехи летчиков 16, 2 и 5-й ВА. В результате их ударов гитлеровцы не успели вывезти большое количество железнодорожных эшелонов с боевой техникой, награбленным имуществом, зерном и фуражом на Запад. Благодаря поддержке с воздуха войска трех фронтов на 600-километровом фронте от Лоева до Днепропетровска вышли к Днепру и захватили более двадцати плацдармов на левом берегу. Успешно действовали в Донбассе авиаторы 17-й и 8-й ВА, решавшие сходные задачи с товарищами по оружию, воевавшими севернее.
Среди немецких частей, противодействовавших советской авиации на юге, надо отметить группу II/JG54 капитана Э. Рудорффера (Е. Rudorffer), которая с начала августа входила в состав 4-го воздушного флота. Базируясь на аэродромах в районе Харькова, а затем Полтавы, «фокке-вульфы» этой части боролись с советскими бомбардировщиками и штурмовиками, а наиболее опытные летчики неоднократно участвовали в «свободной охоте» вблизи советских аэродромов. Однако сравнение числа заявленных побед (иногда цифры поражали воображение!) германскими асами, включая их командира, и реальных потерь советских летчиков показывает: успехи эти сильно преувеличивались.
Той же осенью командование люфтваффе приняло решение о преобразовании соединений пикирующих бомбардировщиков, штурмовиков, истребителей-бомбардировщиков, частей противотанковых самолетов в эскадры непосредственной авиационной поддержки войск нового типа. По мере поступления самолетов от промышленности планировалось перевооружить большинство соединений Ju 87 самолетами-штурмовиками FW 190F. В отличие от «старых» штурмовых эскадр SchG новые соединения получили более короткое обозначение SG. 9 сентября 1943 г. был создан инспекторат штурмовой авиации люфт