Массовый пролет немецких транспортных самолетов в район Сталинграда начался 23–25 ноября. Они шли без прикрытия истребителей небольшими группами и в одиночку с разных направлений.
В целях организации борьбы с транспортной авиацией противника генерал С. И. Руденко 26 ноября отдал приказ, которым определялись основные задачи авиации в новой обстановке: для перехвата и уничтожения транспортных самолетов патрулировать иад районом окружения; уничтожать транспортные самолеты противника на подступах к нему; создать цепь истребительных засад, сеть радиостанций наведения и постов ВНОС; вести воздушную разведку окруженных войск, а также боевые действия по поддержке с воздуха общевойсковых армий. 512-му истребительному авиаполку было приказано с аэродрома Котлубань начать непрерывную борьбу с транспортными самолетами противника.
В начале блокады подъемом истребителей и действиями их в воздухе управлял командный пункт воздушной армии на аэродроме Котлубань; он имел связь со всеми аэродромами и командным пунктом 8-й воздушной армии. Это позволяло в любой момент наращивать силы в воздухе и осуществлять взаимодействие.
Истребители и штурмовики 16-й воздушной армии начали сбивать транспортные самолеты противника. Однако вскоре борьба с ними затруднилась. Транспортные самолеты стали ходить в сопровождении истребителей Me-109 и Me-110, часть которых была специально оборудована дополнительными баками для горючего.
Количество пролетов немецких транспортных самолетов к Сталинграду стало расти с каждым днем и вскоре достигло 60–70 самолетов в сутки, а иногда 100–150.
В кольце окружения немецкое командование для приема транспортных самолетов использовало пять аэродромов (Большая Россошка, Басаргино, Питомник, Гумрак, Воропоново), на которых имелось до 40 истребителей, поднимаемых для встречи транспортных самолетов. После разгрузки самолеты принимали больных и раненых и возвращались на базовые аэродромы.
Вскоре стало очевидным, что одними засадами истребителей и штурмовиков (действовавших как истребители) пресечь работу транспортной авиации врага невозможно.
В начале декабря по указанию представителя Ставки генерала А. А. Новикова командованием и штабом 16-й воздушной армии при участии представителей других штабов была разработана более стройная система воздушной блокады окруженных войск противника. Главной задачей воздушных армий на период блокады стало решительное уничтожение транспортных самолетов врага.
Система блокады предусматривала развертывание сети радиостанций оповещения и наведения, создание вокруг кольца окружения зон борьбы трех воздушных армий, авиации дальнего действия и зенитных средств трех фронтов, организацию воздушной и артиллерийской блокады аэродромов внутри окруженной территории.
Первая зона располагалась за внешним фронтом окружения и являлась зоной действий летчиков 17-й, а с конца декабря и 8-й воздушных армий, а также авиации дальнего действия. Они уничтожали вражеские самолеты прежде всего на базовых аэродромах. Между внешним и внутренним фронтами окружения (вторая зона) действовали истребители 8-й и 16-й воздушных армий. Эта зона была разделена на пять секторов (по числу иад), два из которых входили в зону ответственности 16-й воздушной армии. В секторах постоянно патрулировали пары истребителей, а на аэродромах находились дежурные группы истребителей и штурмовиков, вылетавших по вызову или «по-зрячему». Каждый сектор имел свою открытую сеть радионаведения и все необходимые для этого средства.
Третья зона шириной 8 — 10 км, окаймлявшая район окружения, являлась полосой организованного зенитного огня и делилась на районы.
Командиры истребительной авиации и зенитной артиллерии, постоянно поддерживая личный контакт, добились четкого взаимодействия. При появлении вражеских самолетов зенитчики производили несколько наводящих выстрелов. Ориентируясь по разрывам, истребители начинали преследование. Тогда зенитчики ставили перед вражескими летчиками заградительный огонь, заставлявший их менять курс, рассредоточивать внимание. Это облегчало последующие действия истребителей. Когда поблизости не было наших истребителей, зенитчики вели огонь на поражение. Результаты хорошо налаженного взаимодействия сказались быстро. Наши истребители и зенитчики стали сбивать до 30 % пролетавших вражеских самолетов.