Однако единой точки зрения по ряду вопросов оперативного применения ВВС в войне, особенно по вопросам борьбы за господство в воздухе, среди руководящего состава еще не было. Некоторые участники совещания, преувеличивая весьма ограниченный боевой опыт войны в Испании и свой личный опыт, недооценивали действия ВВС фашистской Германии по быстрому разгрому польской и французской авиации, достигнутому главным образом путем внезапных массированных ударов по аэродромам.
Различное толкование вопросов оперативного применения ВВС в войне сказалось в какой-то степени и на организационной структуре ВВС. Был сделан вывод, не оправдавший себя в Великой Отечественной войне, о необходимости деления авиации на армейскую, специально предназначенную для взаимодействия с войсками армий, и фронтовую, действующую по плану фронта. Этот вывод был сделан на основе боевого опыта, полученного в боях у р. Халхин-Гол (май – сентябрь 1939 г.) и в конфликте с Финляндией (30 ноября 1939 г. – 13 марта 1940 г.). Применительно к подобным малым войнам деление авиации на армейскую и фронтовую было вполне обоснованным. Однако в большой войне с сильным противником, где требовалось массирование усилий и централизация управления всех участвующих в операции сил авиации, такая организационная структура была неприемлема. Таким образом, в предвоенные годы в советском оперативном искусстве в основном правильно рассматривались вопросы оперативного применения ВВС в наступательных и оборонительных операциях. Многие положения теории оперативного искусства ВВС были проверены на крупных учениях и маневрах, проводившихся в предвоенные годы. Наряду с этим в нашей военной теории были и слабо разработанные аспекты. Недостаточно разработаны были проблемы отражения внезапного нападения противника, ведения совместных действий ВВС с сухопутными войсками при стратегической обороне, приведения войск и авиации в повышенную и полную боевую готовность.
С большой интенсивностью накануне войны проводилась боевая подготовка частей и соединений дальнебомбардировочной авиации. Только в первой половине июня 1941 года экипажи налетали 8614 часов, из них 1032 часа ночью, а 679 часов было затрачено на высотную подготовку. За это время было произведено 1400 маршрутных полетов, 1839 бомбометаний на полигонах и 1560 воздушных стрельб. Дальнебомбардировочная авиация имела и небольшой боевой опыт, полученный при участии в советско-финляндском конфликте. В январе-марте 1940 года она совершила 2129 боевых самолето-вылетов по железнодорожным узлам, станциям, военным заводам и портам. Мартовский (1940 г.) пленум ЦК ВКП(б) и специальное совещание руководящих командных и политических работников (апрель 1940 г.) потребовали перестроить боевую подготовку войск в соответствии с новым опытом, полученным в ходе боевых действий в Испании, у реки Халхин-Гол и на Карельском перешейке. В связи с этим в учебе авиаторов особое внимание обращалось на глубокое усвоение характера современных боевых действий, воспитание готовности к борьбе с сильным противником. В соответствии с требованиями мартовского пленума Центрального Комитета партии Наркомат обороны принял срочные меры по расширению сети летных военных учебных заведений, совершенствованию руководства ими и улучшению учебной и воспитательной работы.
Многие авиационные школы формировались на базе объединенных школ Гражданского воздушного флота, аэроклубов и школ Осоавиахима СССР. В 1940 году, помимо летных школ центрального подчинения, создаются дополнительно окружные школы пилотов, в которых к середине октября обучалось 4274 человека. 24 августа 1940 года приказом наркома обороны СССР начальнику Главного управления ВВС Красной Армии были подчинены авиационные академии, училища и школы. Еще ранее отдел ВУЗ ВВС был преобразован в Управление, объединившее руководство авиационными учебными заведениями. 17 мая 1941 года нарком обороны СССР принял решение о подчинении авиационных училищ, школ и курсов военным советам округов по всем вопросам, кроме учебно-методических. Для руководства их деятельностью в штат управлений ВВС восьми военных округов вводились отделы военно-учебных заведений во главе с помощниками командующих ВВС округов по вузам, а в ряде других округов – должности инспекторов по вузам. В декабре 1940 года по постановлению ЦК ВКП(б) и СНК СССР нарком обороны издал приказ «Об изменении порядка прохождения службы младшим и старшим начальствующим составом в ВВС Красной Армии». Приказ увеличивал срок службы солдатам и сержантам в ВВС до четырех лет, пилоты и стрелки-бомбардиры после окончания школы получали звание сержанта и продолжали срочную службу; с весны 1941 года весь летный состав до командира звена включительно, не прослуживший в армии четырех лет, переводился на казарменное положение. Такой порядок прохождения службы был вызван новой системой подготовки кадров, которая была утверждена наркомом обороны СССР 3 марта 1941 года в соответствии с постановлением ЦК ВКП(б) и CHK СССР