Немецких летчиков, отправлявшихся в рейс в район Сталинграда, в своей среде стали называть «смертниками». Офицеры и генералы 6-й армии, которым было разрешено покинуть «котел», уже не решались вылетать, так как это было слишком рискованно. В один из декабрьских дней советскими летчиками были сбиты самолеты Ю-52 с офицерами штаба 376-й пехотной дивизии, а также четырехмоторный «Кондор», на котором было 32 офицера. Командир сбитого самолета показал, что он прилетел в окруженную группировку с приказом вывезти командира пехотной дивизии, но тот отказался лететь и вскоре сдался в плен.
В конце декабря ликвидация окруженной в районе Сталинграда группировки немецко-фашистских войск была поручена Ставкой Донскому фронту.
В этот период фашистское командование, несмотря на огромные потери, все еще продолжало посылать под Сталинград новые группы самолетов. Они пытались прорваться сквозь любые препятствия, любую погоду. На сталинградское направление были переброшены лучшие экипажи с трасс Берлин — Париж, Берлин Рим. Но и они не всегда могли пробиться к Сталинграду. В ночь на 1 января 1943 г. из-за сложных метеоусловий на нашей территории потерпели катастрофу пять немецких транспортных самолетов. А те экипажи, которые все же пробивались к району окруженной группировки, в большинстве случаев уничтожались нашей авиацией или зенитными средствами. В целом система нашей воздушной блокады действовала весьма эффективно.
За декабрь 1942 г. соединения и части 16-й воздушной армии произвели 4125 самолето-вылетов. Основное внимание было уделено ударам по аэродромам противника (25 % вылетов), воздушной разведке (20 %), «свободной охоте» и перехвату вражеских самолетов (15 %). Остальные вылеты выполнялись на прикрытие войск и железнодорожных объектов (16 %), на сопровождение авиации (16 %) и на действия по вражеским войскам (8 %).
Летчики армии провели 96 воздушных боев, в которых сбили 68 фашистских самолетов, на аэродромах уничтожили 244 самолета различных типов. Кроме того, было уничтожено и повреждено 57 танков, 64 орудия, 780 автомашин и другая боевая техника, выведено из строя большое число вражеских солдат и офицеров.
Воздушная армия за декабрь потеряла 64 самолета.
Самолетный парк 16-й воздушной армии к январю 1943 г. значительно возрос за счет прибытия в ее состав 2-го бак, а также получения авиачастями новых самолетов (48 Як-1 и 40 Ил-2). На 10 января 1943 г. в боевом составе воздушной армии было 215 истребителей, 103 штурмовика, 105 дневных и 87 ночных бомбардировщиков и 15 разведчиков, а также 75 самолетов связи и транспортных. Всего в воздушной армии насчитывалось 600 самолетов и 488 боеготовых экипажей.
В начале января 1943 г. во исполнение директивы командующего войсками Донского фронта командование и штаб воздушной армии разработали план боевых действий авиации в операции по ликвидации окруженной группировки противника. Планом предусматривалось в первый день выполнить свыше 500 самолето-вылетов. При этом намечалось в ночь на 10 января действиями ночных бомбардировщиков нарушить управление вражескими войсками. Затем следовали мощные удары 2-го бак и 228-й шад. Одновременно предполагалось истребителями 220-й иад заблокировать аэродромы, находящиеся в кольце окружения, а в течение дня силами дневных бомбардировщиков и штурмовиков расстроить возможные контратаки и не допустить подхода резервов. Эти действия надежно обеспечивались истребителями и воздушной разведкой.
К началу операции по ликвидации окруженного противника под Сталинградом наша авиация полностью господствовала в воздухе.
Часть авиасоединений воздушной армии была перебазирована на новые аэродромы с целью приближения к районам предстоящих боевых действий. Бомбардировщики расположились на удалении 70 — 100 км от линии фронта, а истребители и штурмовики — в 20–50 км.
10 января 1943 г. в 8 час. 05 мин. началась мощная артиллерийская подготовка, продолжавшаяся 55 минут. С рассветом соединения 16-й воздушной армии произвели массированный налет на боевые порядки немецко-фашистских войск. После этого начался штурм их позиций.
Наша авиация непрерывно находилась иад полем боя. Могучие разрывы авиабомб сливались с мощным гулом огня артиллерии. От ударов авиации взлетали на воздух опорные пункты и оборонительные сооружения врага, замолкали артиллерийские батареи. Авиация действовала различными по числу самолетов группами — от нескольких машин до 60–70 самолетов. Развернутая по всему фронту радиосеть наведения и авиационные представители, находящиеся в войсках, помогали летному составу обнаруживать и поражать наиболее важные объекты противника.