Около 15:00 с юга послышался гул приближающихся самолетов. При этом никаких сообщений с радиолокационных станций на сей раз не поступило. Наблюдатели же насчитали 70 бомбардировщиков. Фактически над Финским заливом шли 38 Ju-88A из KG77 в сопровождении истребителей из JG54. Зайдя со стороны солнца, они несколькими волнами с пикирования атаковали стоянки судов и портовые сооружения.
Из-за отсутствия электроэнергии сигнал «Воздушная тревога» подавался весьма архаичным способом, а именно ударами колоколов Морского собора. И снова силы ПВО оказались не в состоянии помешать немцам. Для стрельбы по пикирующим самолетам применялись лишь морские 45-мм зенитные пушки, имевшие малую скорострельность. Хотя, по мнению самих пилотов люфтваффе, участников налетов на Кронштадт, зенитный огонь и был очень сильным, велся он слишком беспорядочно, а расчеты и замеры выполнялись с грубыми ошибками. Бешено выпускавшиеся в небо снаряды рвались далеко за хвостами стремительно приближавшихся «Юнкерсов».
Затем ближе к ночи последовал еще один налет. В результате этих двух авиаударов были потоплены два вспомогательных судна, а еще несколько, в том числе плавбаза «Смольный», получили тяжелые повреждения. Одна 250-килограммовая бомба взорвалась в доке «Памяти трех эсминцев», в 5 м за кормой стоявшего там эсминца «Грозящий», и к уже имевшимся повреждениям корабля добавились новые. Особенно тяжело во время бомбежки пришлось расчетам зенитных орудий. Например, на крейсере «Киров» ранения различной тяжести получили десятки матросов.
Атаке бомбардировщиков подвергся и Малый рейд, где стояли тральщики ТЩ-206, ТЩ-203 и ТЩ-205. Их командиры вовремя заметили пикирующие самолеты и начали маневры уклонения. В итоге им удалось избежать прямых попаданий, однако ТЩ-206 все же пострадал от близких разрывов. Корпус был буквально изрешечен осколками, позднее матросы насчитали в нем до 300 пробоин! Получили ранения многие члены экипажа, в том числе командир тральщика капитан 3-го ранга Резванцев.
При бомбежке также сильно пострадали корпусной цех Морского завода и два дока. Однако под конец дня зенитчикам все же удалось поразить малокалиберным снарядом Ju-88A-5 W.Nr. 2153 из 4-й эскадрильи KG77, находившийся в тот момент на высоте 4000 м. Был убит штурман фельдфебель Шлахтер, но поврежденный «Юнкере» все же смог благополучно вернуться на аэродром Сиверская.
Командование ВВС КБФ поднимало в воздух все свои немногочисленные исправные истребители. Затем их пилоты смело заявили о том, что в тот день в ходе отражения налетов на Кронштадт они уничтожили восемь бомбардировщиков, но кого и где они сбили, так и осталось тайной.
Наибольшего успеха пилоты «Штук» добились 23 сентября, когда обер-лейтенант Рудель прямым попаданием бронебойной бомбы РС1000[140] потопил линкор «Марат». Взрыв вызвал детонацию боезапаса в артиллерийском погребе башни главного калибра № 1. Последовал гигантской силы взрыв, мгновенно унесший жизни 326 моряков из команды «Марата» и фактически оторвавший нос корабля. Среди погибших были командир линкора капитан 2-го ранга П.К. Иванов, старший помощник капитан 3-го ранга B.C. Чуфистов, комиссар и еще несколько старших офицеров[141].
Командир подводной лодки Л-3, стоявшей у пирса недалеко от «Марата», капитан-лейтенант П.Д. Грищенко затем вспоминал: