Наряду с положительными моментами в боевой подготовке экипажей имелось немало недостатков. Например, в истребительной авиации были слабо отработаны элементы боя звеном и эскадрильей, прикрытие группы бомбардировщиков, недостаточная практика ночных полетов и взаимодействие с системой ПВО ночью. В бомбардировочной авиации экипажам недоставало опыта длительных маршрутных полетов, они слабо маневрировали в зоне зенитного огня, лишь единицы могли пилотировать в облаках с использованием средств радионавигации, не тренировались в нанесении ударов по наземным целям. Как показало дальнейшее, времени для устранения этих недоработок уже не осталось – война стремительно приближалась.
Как теперь известно, германское командование определило единое время для вторжения своих самолетов в воздушное пространство СССР 22 июня 1941 г. – 3 ч 15 мин по среднеевропейскому времени или 4 ч 15 мин по московскому по всей границе. Однако были и исключения: аэродром у литовского Алитуса и базу флота в Севастополе атаковали раньше. Около 3 ч к оперативному дежурному штаба Черноморского флота капитану 3 ранга Н.Т. Рыбалко от постов ВНОС стали поступать донесения о шуме моторов самолетов, идущих курсом на Севастополь. Такие же донесения получил и штаб противовоздушной обороны. Своих самолетов в воздухе не было, и начальник штаба флота контр-адмирал И.Д. Елисеев приказал зенитной артиллерии главной базы и стоящим на рейде кораблям открыть огонь. Над базой вспыхнули лучи прожекторов, и сразу же послышались первые залпы.
Вскоре после появления вражеских самолетов почти одновременно раздались два мощных взрыва: один в районе Приморского бульвара, а другой в центральной части города. Командующий флотом доложил наркому ВМФ, что Севастополь бомбят. Как выяснилось позднее, с самолетов сбрасывались не бомбы, а мины на парашютах. Действительно, командование 4-го воздушного флота поручило отряду 6/КG4, возглавлявшемуся капитаном Х. Ланге, ночной постановкой неконтактных мин закупорить корабли в бухтах главной базы, а затем уничтожить их ударами бомбардировочной авиации. Вот запись в дневнике 4-го ВФ от 22 июня: «II группа 4-й бомбардировочной эскадры 4-го авиакорпуса еще в темноте силами 9 Не 111 атаковала Севастополь. В гавани находился линкор «Парижская коммуна»…» [BA/MA. RL 8/32 «Tagesberchten 4. Fliegerkorps».].
Налет немцам не удался, застать врасплох наши корабли германские экипажи не смогли. Зенитчики открыли мощный огонь, помешав точно выполнить минные постановки, и также доложили о двух сбитых вражеских миноносцах. Несомненно, позитивную роль в повышении боеготовности сыграла срочная телеграмма, направленная в адрес Военного совета Черноморского флота наркомом ВМФ адмиралом Н.Г. Кузнецовым: «Оперативная готовность № 1 немедленно…» Содержание телеграммы тут же доложили начальнику штаба флота, и примерно к 3 ч ночи разнородные силы флота выполнили предписание флотоводца. Главная база черноморцев оказала более организованное сопротивление, чем наша любая другая военная база, подвергшаяся нападению летом 1941 г.
При минировании бухты 22 июня, как и в последующих рейдах, противник использовал донные мины типа LMB неконтактного действия, т. е. для их срабатывания не требовалось непосредственного контакта судна с датчиком цели данной мины. Их сбрасывали на парашютах. Вечером первого военного дня в Севастопольской бухте подорвался буксир СП-12, погибло 26 чел., это была первая, но далеко не последняя жертва нового оружия, которое не удавалось протралить привычными средствами. 26 июня в хронике боевых действий на море появилась запись: «Командование ЧФ сильно озабочено отсутствием эффективных средств борьбы с немецкими магнитными минами, поэтому тщательно изучалась неразорвавшаяся в Севастополе немецкая мина… В качестве первого возможного средства борьбы с ними командующий приказал организовать береговые и морские (на шлюпках и катерах) посты наблюдения для пеленгования мест падения мин…» [Хроника Великой Отечественной войны Советского Союза на Черноморском театре. Вып. 1. М. – Ленинград, 1945. С. 14.].
В конце июня 1941 г. на всех флотах были созданы группы размагничивания кораблей, причем Черноморскую группу возглавил опытный специалист И.В. Климов. Содействие и непосредственную помощь в работе ей постоянно оказывали начальник технического отдела флота И.Я. Стеценко, флагманский инженер-механик Б.Я. Красиков, Военный совет ЧФ. 8 июля в Севастополь прибыла из Ленинграда группа научных сотрудников ЛФТИ, которая привезла с собой аппаратуру для измерения магнитных полей кораблей. Под началом профессора А.П. Александрова была развернута работа по изучению и применению английского опыта размагничивания кораблей, согласно договоренностям между советским и британским правительством и военно-морскими ведомствами – это был первый реальный опыт военного сотрудничества будущих союзников с начала Великой Отечественной, он позволил сохранить не одну человеческую жизнь.