Бомбардировщики 3-го бак и 6-го сак, штурмовики 2-й гвардейской и 229-й шад получили задачу в течение дня уничтожать танки, артиллерию и живую силу противника, действуя в основном эскадрильскими группами под прикрытием истребителей. Здесь наши летчики впервые применили противотанковые авиационные бомбы кумулятивного действия (ПТАБ), которые прожигали броню немецких танков «тигр» и «пантера» и выводили их из строя. Самолет Ил-2 мог нести до 200 штук таких бомб.
В течение 5 июля наши войска при поддержке авиации стойко отражали многократные атаки противника. Однако к исходу дня на главном направлении ему все же удалось вклиниться в нашу оборону на 6–8 км.
В ожесточенных воздушных боях с большими группами вражеских бомбардировщиков и истребителей наши летчики показали образцы героизма, отваги и мужества. Особенно отличился летчик 54-го гвардейского иап младший лейтенант В. К. Поляков. В бою с фашистскими бомбардировщиками и сопровождавшими их истребителями он сбил один самолет противника, но и сам подвергся многочисленным атакам. Его Як-7 был подожжен. На горящем самолете Поляков догнал Хе-111 и ударом винта и правой плоскости отбил хвост бомбардировщика, а затем покинул поврежденный самолет и на парашюте приземлился в расположении наших войск.
Комсомолец В. К. Поляков прибыл на фронт в тяжелые дни боев под Сталинградом. С первых дней показал себя отважным бойцом. В сентябре 1943 г. ему было присвоено звание Героя Советского Союза. К тому времени он совершил 75 боевых вылетов, сбил четыре самолета противника (один из них — таранным ударом). В настоящее время полковник В. К. Поляков — кандидат военных наук, воспитывает и обучает слушателей в Военно-воздушной Краснознаменной академии имени Ю. А. Гагарина.
В этот день помощник командира 519-го иап по воздушно-стрелковой службе лейтенант С. К. Колесниченко уничтожил 3 вражеских самолета. Во время одного из боев Колесниченко заметил, что его ведомый покинул подбитый самолет, а фашистский истребитель пытается расстрелять спускающегося на парашюте советского летчика. Колесниченко мгновенно бросился на выручку товарищу, уничтожил фашистского стервятника и прикрывал своего ведомого до тех пор, пока тот не приземлился. За период Курской битвы Колесниченко сбил в воздушных боях 16 вражеских самолетов и в сентябре был удостоен звания Героя Советского Союза. К этому времени он имел 114 боевых вылетов. 21 октября 1943 г. летчик С. К. Колесниченко геройски погиб в боях за Родину.
Командир эскадрильи 53-го гвардейского иап старший лейтенант П. П. Ратников во главе восьмерки истребителей атаковал большую группу вражеских бомбардировщиков. В завязавшемся бою Ратников и старший сержант Жигалов сбили 3 самолета противника. За время Сталинградской и Курской битв П. П. Ратников совершил 220 боевых вылетов и в 85 воздушных боях сбил лично 11 вражеских самолетов и 4 — в группе. 24 июля он геройски погиб, а спустя месяц ему посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза.
Маршал авиации С. И. Руденко в сборнике «Курская битва» пишет: «Я много наблюдал воздушных боев, но такого упорства, такой стремительности, такого мужества наших авиаторов мне не приходилось видеть ранее. Даже наши враги вынуждены признать высокие морально-боевые качества советских летчиков. Фашистский генерал Меллентин (участник боев на Курской дуге) в своих мемуарах писал: «В ходе этого сражения русские летчики, несмотря на превосходство в воздухе немецкой авиации, проявляли исключительную смелость».
За 5 июля, по данным ПВО, в полосе Центрального фронта было зарегистрировано около 2300 пролетов самолетов противника. По свидетельству генерала П. И. Брайко, были моменты, когда противник имел иад полем боя одновременно до 300 бомбардировщиков и не менее 100 истребителей.
В этот день летчики 16-й воздушной армии произвели 1232 боевых самолето-вылета, провели 76 воздушных боев и сбили 106 вражеских самолетов.
Примеров умелых действий, героизма и отваги наших летчиков было много. Но не обошлось и без существенных ошибок: некоторые группы истребителей не рассредоточивались поэшелонно по высотам, патрулировали иад своей территорией, увлекались боем с истребителями противника и зачастую упускали вражеские бомбардировщики без существенного воздействия. Управление истребителями с командных пунктов 6-го иак и 1-й гвардейской иад было недостаточно четким.