Непосредственно с воздуха Киев обороняли полки 36-й истребительной авиадивизии. Дивизия была сформирована в 1940 году как смешанная, а с весны следующего года была переведена в систему ПВО. Матчасть истребительных полков составляли как старенькие И-16 типов 5 и 10 с двигателями М-25, так и новых типов — 24 и 27.
Летчики дивизии с 22 июня участвовали в отражении налетов на Киев и, как неоднократно писалось в киевских газетах, тогда же открыли счет победам. Вот что вспоминал уже после войны ГСС Красноюрченко И.И.[12]: «В то утро я, поднятый по тревоге, прибыл на аэродром Жуляны. Когда налетели фашистские бомбардировщики, я сразу же поднялся в воздух. Осмотрелся. Вражеские самолеты, отбомбившись, сомкнулись в плотный боевой порядок и на полном газу стали уходить на запад. Горечь, обида и ненависть охватили меня, и я решительно погнался за ними. Свой истребитель И-16 я любил за хорошую маневренность и мощное скорострельное оружие. На такой матине мне удалось уничтожить не один японский самолет в боях на Халхин-Голе. Но сейчас мой истребитель мучительно медленно догонял противника. Наконец дистанция сократилась до двух километров. Позади строя вражеских самолетов я заметил одиночный бомбардировщик, который летел выше меня. Это был Ю-88, который, по-видимому, задержался, чтобы сфотографировать результаты бомбометания. Принял решение: атаковать его и уничтожить. Набрав высоту, предпринял две атаки — справа и слева. “Юнкерс” стал резко маневрировать, из-под плоскости у него повалил дым. Я еще зашел в атаку, дал очередь. Самолет, объятый пламенем, стал падать. Мне пора было возвращаться — горючее на исходе. И я взял курс на Киев».
Летчики-истребители 36-й ИАД в «гордом одиночестве» оставались недолго, и к 11 июля в район столицы откатились остатки частей ВВС Юго-Западного фронта. На тот момент это около 400 самолетов. Однако столько много техники было только на бумаге — с каждым днем количество самолетов, способных подняться в воздух, уменьшалось. Причем зачастую потери авиация несла не столько от воздействия противника, сколько по причине потери управления войсками, хаоса, неразберихи и паники. Так, в первые дни июля на аэродроме Каплиця (Киевская область) из-за паники командиров местного уровня было сожжено около 30 исправных И-15бис. Позднее трибунал фронта приговорил к расстрелу командира района авиационного базирования и его заместителя по политчасти{21}.
Подбитые самолеты с мест вынужденных посадок, а также имущество и техника с оставляемых аэродромов эвакуировались редко, хотя возможности были. Вообще, службы тыла в первые два месяца работали крайне неудовлетворительно, отсутствовало снабжение не только запчастями, но и вообще всем необходимым. Это приводило к тому, что среднесуточные потери ВВС фронта составляли 50—80 самолетов, половина из которых приходилась на поврежденные и брошенные при отступлении машины. А на фоне отсутствия поступлений новой техники это было просто катастрофой. Потерявшие матчасть и несформированные авиаполки, отдельные группы «безлошадников» постоянно выводились в тыл, а новые взамен них не прибывали. Кроме того, наиболее боеспособные, заявившие о себе победами истребительные авиаполки изымались на усиление ПВО Москвы и других крупных городов.
Тем не менее летчики-истребители продолжали воевать. Так, в течение первого месяца боевых действий на Юго-Западном фронте 23-й истребительный авиаполк 15-й авиадивизии произвел 790 боевых вылетов. Летчики полка претендовали на 28 побед в воздухе, однако и собственные потери были велики. 15 июля 1941 года 23-й авиаполк на аэродроме Носовка сдал самолеты и часть летного и технического состава в 28-й истребительный авиационный полк и убыл в тыл.
Успешно прикрывали мосты южнее Киева и летчики 28-го иап. 2 августа 18 вражеских бомбардировщиков Ю-87 и 9 Me-109 совершили налет на Золотоношу. Их встретили 5 И-16 политрука Руденко. Несмотря на огромное превосходство противника, летчики-истребители Бочаров, Парфенов, Федоров смогли сбить одну «штуку».
2 августа летчики 89-го истребительного полка этой же 15-й дивизии, старший лейтенант Абрамчук и лейтенант Рычков, прикрывая мост через Днепр у Канева, вступили в бой с 9 бомбардировщиками врага. Два самолета были подбиты, а остальные уклонились, беспорядочно сбросив бомбы.
Вскоре на усиление ПВО Москвы был отведен в тыл и 28-й иап. В августе в тыл убыло без генерала Лакеева И.А. управление 14-й САД и се 17-й и 46-й иап. А с прежним комдивом, полковником Зыкановым, в Москве «разбирался» военный трибунал. Важно то, что, по всей видимости, состава преступления не нашли (или учли боевые заслуги — все-таки в РККА с 1918 года) и с марта 1942 года он уже воюет на Карельском фронте. Правда, должности выше командира полка ему уже не доверяют. Сначала он становится командиром 435-го иап 261-й САД, а в марте 1945 года — 6-го зиап, благополучно пережив войну.