В 2:07 тяжелая бомба попала в механический цех № 2, разрушив северо-западный угол здания. При этом погибли четыре человека. Вторая фугаска взорвалась в каркасном цехе, разрушив прессовый участок, столярную и малярную мастерские. Еще один мощный взрыв прогремел в здании электроподстанции ремонтно-механического цеха. В нем обрушились перекрытия на площади 80 квадратных метров, ударной волной были снесены здания конторы отделов архитектора и техники безопасности. Одновременно с этим на юго-западную часть завода посыпались зажигательные бомбы, сразу вызвавшие большое количество пожаров. Несколько десятков зажигалок упало на бытовые помещения РМЦ, здание кузницы № 2, модельный цех, компрессорную станцию и прилегающую территорию.
Крыша моторного цеха № 3 была сделана из дерева и утеплена различными горючими материалами. Часть термитных бомб пробила ее и упала на пол цеха, где их быстро потушили бойцы унитарных команд. Однако большинство зажигалок застряли в утеплителе, и крыша быстро загорелась. Через несколько минут вся кровля уже пылала огромным факелом, тушить который не представлялось никакой возможности. Затем пламя перекинулось во внутренние помещения, и весь цех охватил пожар. Сгорели все бытовые помещения, оконные переплеты, столовая и душевые, а также склад готовых моторов, склад деталей и смежных производств, инструментальные кладовые. Сильно обгорело и оборудование цеха. Кузница № 2 и компрессорная станции сгорели полностью, бытовые помещения ремонтно-механического цеха обгорели наполовину. В корпусе кузницы огонь уничтожил 18 молотов, а также всю систему отопления и освещения.
Крыша главной конторы тоже была буквально засыпана зажигательными бомбами. Команды МПВО немедленно приступили к тушению, однако удалось обнаружить не все очаги пожаров. Одна бомба В1 удивительным образом попала в вентиляционную шахту и застряла там.
Поскольку четырехэтажное здание имело пустотные перекрытия, возникшее в вентиляции пламя постепенно распространилось по верхним этажам, и пожар принял опасные масштабы. Тем не менее усилиями подоспевших бойцов военизированной пожарной части № 20 распространение огня удалось остановить между вторым и третьи этажами. Выгорела только верхняя часть здания и крыша.
Сильно пострадал и цех серого чугуна. В результате попаданий тяжелых фугасных бомб в железобетонных перекрытиях образовались пробоины диаметром Юм, были проломлены горизонтальные балки, пол, выбиты ворота, выведена из строя система водоснабжения и отопления, разрушен склад готовой продукции. От взрывной волны пострадал и соседний цех № 8.
После попадания большого числа зажигательных бомб сильный пожар охватил гараж завода, тушение которого из-за нехватки воды оказалось невозможным. В итоге сгорели размещавшиеся там ремонтная база, материальный склад и весь заводской парк автомашин, состоявший из 80 различных автомобилей[186]. От близкого разрыва фугасных бомб у главной конторы и хозутильцеха стены дали трещины и покосились. Много зажигалок попали в бараки, расположенные у западного угла автозавода в районе профтехкомбината. В них проживали эвакуированные из Москвы граждане. Опасаясь за свое имущество, во время налета они отказывались идти в укрытия. В ходе возникшего сильнейшего пожара многие из москвичей оказались отрезанными от выходов, прыгали из окон, но многие все же сгорели заживо вместе со своим скарбом. Всего здесь полностью выгорело восемь бараков, а также расположенное неподалеку овощехранилище.