第一次空中战役
至1943年5月，苏军空中力量的部署已经基本到位，整个空军总共18个空军集团军和统帅部直接指挥的预备队方面军4个空军集团军，就有13个已经部署到了库尔斯克地区，而且歼击航空兵部队装备的也大部分都是新式战斗机，性能也已经能够和德军的战斗机一较高下了。因此苏军统帅部在对德军进行了严密侦察之后，仔细分析研究了德军情况，决定先发制人，首先发起空中战役，削弱德军的空中力量，为接下来的地面作战创造更有利的条件。
苏军计划在从斯摩棱斯克到亚速海海岸宽达1 200千米正面，对德军各主要机场同时实施攻击，特别是重点对谢沙、布良斯克、奥廖尔、哈尔科夫和斯大林诺等地区的德军机场进行突然袭击。因为在上述机场德军空中力量几乎占到第4、第6航空队的60%，如果能够对这些机场的德国空军以沉重打击，那么就将严重削弱德军在库尔斯克地区的空军实力，对夺取库尔斯克上空的制空权具有重大意义。
苏军侦察机对库尔斯克地区的德军战线进行了大量的航空侦察，查明了德军各机场、指挥部、通信中心、燃料库、弹药库等重要目标的情况，侦察行动完成得非常出色，德军各机场的活动规律、飞机和人员的数量都掌握得一清二楚。这就为苏军组织空中战役奠定了基础。
为了保证战役的突然性，苏军在战役准备阶段采取了极为严格的保密措施，所有和战役有关的内容一律不得利用有线和无线通信传送，只能依靠专人送达，了解战役详情的人只限制在极小范围内。
5月4日，苏军最高统帅部向西方方面军、布良斯克方面军、中央方面军、沃罗涅日方面军、西南方面军和南方方面军下达了发起空中战役的正式命令，要求各方面军所属的空军集团军采取进攻行动，消灭德军在各机场上和空中的作战飞机，同时破坏德军铁路和公路运输。
空中战役定于5月6日凌晨开始，各空军集团军在4时30分—5时的半小时里，集中对德军各机场进行密集突击。接下来，对德军机场进行持续三个昼夜不间断的突击，以尽可能压制德军空中力量，同时还将对德军的铁路公路交通进行连续十昼夜的袭击。因此，整个空中战役将持续十天。
▲苏军第一次空中战役就是打击德军机场。
5月5日，苏军空军司令诺维科夫空军元帅向各参战空军集团军下达了具体的作战要求和战术指导，例如第一波次空袭必须同时对已查明的德军机场发起攻击；在战役第一天要对德军机场进行全力压制，白天对机场进行反复突击，夜晚则以夜航轰炸机组织夜间空袭，继续保持对德军机场的压制。在战役开始后的两天，仍是以消灭机场为主要突击目标。诺维科夫在命令中还特别强调，必须要以大机群对德军机场进行突击，必须要抽调足够数量的飞机负责压制德军的防空火力。(https://www.daowen.com)
▲苏联空军司令诺维科夫空军元帅。
苏军投入第一次空中战役的共有6个空军集团军，分别是：西方方面军的空军第1集团军、沃罗涅日方面军的空军第2集团军、南方方面军的空军第8集团军、布良斯克方面军的空军第15集团军、中央方面军的空军第16集团军和西南方面军的空军第17集团军，参战飞机总数超过2 000架。其中，空军第1集团军负责突击谢沙和布良斯克地区的德军5个机场，空军第2集团军负责突击哈尔科夫地区的德军6个机场，空军第15集团军负责突击奥廖尔地区的德军5个机场，这是苏军突击的主要方向，另外3个空军集团军由于距离较远，出动的兵力有限，因此分别突击了2—3个机场。
5月6日凌晨，苏军按计划对德军十多个机场发起了突然袭击，苏军袭击行动完全出乎德军意料，德军根本没想到苏军会主动发起这样大规模的攻击，完全猝不及防，防范自然相当松懈，因此受到了很大损失。根据苏军的统计，仅仅在地面上就击毁了德军飞机194架，另外在空战中击落21架德军起飞迎战的飞机，而苏军自身总共只损失了26架。
从5月6日到8日，苏军连续三天对德军总共26个机场进行了反复的突击，不过德军虽然第一波次袭击被打了个措手不及，但历来惯于突击人家机场的德军，很快就回过神来，一方面将部分飞机疏散到后方机场，对留在前方机场的飞机进行了更仔细的伪装，另一方面加强了反击力量，地面增加了防空火力，机场值班戒备的战斗机数量也大为增加，因此苏军在接下来的几天中，尽管增加了担负空中掩护的战斗机数量，还加强了负责压制防空火力的飞机数量，但是战果还是明显不如第一波次空袭了。苏军考虑到战役的突然性已经不复存在，德军反击的力度也显著增强，因此便于5月9日下令停止了对德军机场的突击。
虽然第一次空中战役仅进行了三天就结束了，比原先计划进行十天大为缩短，但是作为苏德战场一次规模宏大的空中战役，依然极大振奋了苏军的士气。在这次空中战役中，苏军宣称总共出动约1 400架次，在地面和空中消灭德军飞机373架，差不多每出动三架次就能消灭德军一架飞机，苏军自身损失122架。苏军战绩如此之大，显然是有水分的，但德军在这次空中战役中吃了亏，也是事实。
▲苏军的轰炸机群。
从战果上看，虽然没能给予德军的空中力量以毁灭性打击—在战役进行期间，德军不但能够出动飞机空袭苏军后方的交通枢纽和工业中心，还能对地面部队提供空中支援。不过苏军还是取得了一定成效，至少在苏德战场的中部和南部地区的空中形势大为改观。