Планом оборонительной операции на Центральном и Воронежском фронтах предусматривались также и удары по аэродромам. Однако если в 16-й воздушной армии для этой цели должны были быть задействованы относительно небольшие группы 2-й гв. шад и 6-го сак, то в полосе Воронежского фронта привлекались весьма значительные силы 2-й и 17-й воздушных армий. Отметим, что на протяжении всей операции предусматривалось достаточно тесное взаимодействие объединений генералов С. А. Красовского и В. А. Судца. В зависимости от обстановки предполагалась не только возможность выполнения аэродромного маневра, но и усиление одного из объединений силами 180 самолетов из состава соседнего. Координация действий 2-й и 17-й воздушных армий осуществлялась первым заместителем командующего ВВС Красной Армии генерал-полковником Г. А. Ворожейкиным.
После получения 2 июля очередного предупреждения Ставки ожидание, державшее в напряжении советские войска уже более двух месяцев, достигло своего апогея. Внимание командования Центрального и Воронежского фронтов было приковано к поступавшим данным разведки, в том числе и авиационной, отслеживавшей интенсивную переброску вражеских войск к линии фронта. Так, 16-й одрап 16-й воздушной армии вел поиск скоплений войск и техники противника в районах Орел — Глазуновка и Орел — Брянск.
В полосе 2-й воздушной армии разведывательные задания выполнялись 454-м бап. Этот полк, несмотря на свое название, выполнял роль штатного разведывательного полка объединения. В 17-й воздушной армии задачи воздушной разведки были возложены на экипажи 244-й бад, на вооружении которой имелись достаточно скоростные и неплохо вооруженные американские бомбардировщики «Бостон».
Разведывательными вылетами 1 июля было отмечено сосредоточение немецких танков, по всей видимости, из состава 48-го танкового корпуса, непосредственно перед линией фронта в районах Томаровка, Зыбино, Борисовка. После получения столь тревожных сообщений командование Воронежским фронтом приказало провести повторное фотографирование оборонительной полосы германских войск на глубину до 10 километров. Штаб 2-й воздушной армии высоко отозвался о боевой работе воздушных разведчиков: «Особая заслуга разведки заключается в своевременном вскрытии намерений противника непосредственно перед переходом в наступление»[37]. Тем не менее надо признать, что дислокацию такого мощного немецкого соединения, как 2-й танковый корпус СС, советским авиаторам вскрыть так и не удалось. В последующем это самым негативным образом сказалось на ходе оборонительных боев севернее Белгорода.
Важной составляющей разведывательной работы советской авиации были действия ночных разведчиков из состава легкобомбардировочных дивизий. Отметим, что в дополнение к 208-й нбад во 2-й воздушной армии для этого использовалась 331-я авиаэскадрилья, имевшая на вооружении «раритетные» для 1943 года машины СБ и Р-5. Уже в ночь на 1 июля было вскрыто интенсивное двухстороннее движение танков и автомобилей на участке Зыбино, Томаровка, Белгород и сосредоточение техники в треугольнике Зыбино, Борисовка, Томаровка. В ту же ночь было обнаружено до 200 автомобилей, движущихся от Харькова на Белгород, что заставило командование 2-й воздушной армии вести разведку в последующие дни более тщательно. Для определения состава и количества войск противника, осуществлявших перегруппировку, экипажам было приказано использовать максимальное количество бомб САБ, а в необходимых случаях «снижаться для более тщательного просмотра войск»[38]. В ночь на 2 июля авиаторами из состава 208-й нбад было установлено скопление до 200 автомашин в районе Соломино, в то время как по шоссе из Харькова на Белгород проследовало около 600 автомобилей с зажженными фарами. Характерно, что в обратном же направлении было отмечено всего 13 машин[39].
Успешно действовали и разведчики 244-й бад 17-й воздушной армии, согласно разведывательным сводкам которой усиленное движение автомашин противника было отмечено в районе северо-западнее и западнее Белгорода в ночь на 2 и 3 июля. Экипажи самолетов засекли до 900 автомашин, проследовавших на Борисовку и Белгород. По мнению разведотдела объединения, это было связано с «общим планом усиления белгородской группировки пехотными частями для последующего перехода к активным действиям»[40]. Уже 3 июля, в 10:00, в штаб 244-й бад поступил приказ командующего 17-й воздушной армией генерал-лейтенанта В. А. Судца — немедленно выслать на разведку один экипаж с задачей: установить интенсивность и направление движения автотранспорта, войск и их состав и численность по дорогам Харьков — Отрадны, Харьков — Грайворон, Харьков — Богодухов, Харьков — Валки. При этом особое внимание требовалось уделить дорогам к северу и северо-западу от Харькова. Командующий приказал о важных данных радировать, а при благоприятных метеоусловиях фотографировать обнаруженную цель[41].