Изначально планировалось высадить воздушный десант в районе Тыргу-Фрумос с целью перекрытия крупного узла дорог, но вследствие изменения оперативной обстановки было высажено два десанта.
Утром 29 июня 204-я бригада произвела десантирование в районе Болграда в 12 километрах севернее города. На рассвете к выбранной площадке для десантирования были направлены два самолета-разведчика Р-5, которые уточнили обстановку, после чего в воздух поднялись 99 самолетов ТБ-3 с десантом в 1436 человек. К району десантирования долетели 97 бомбардировщиков, которые осуществили выброску парашютного десанта. При десантировании в результате несчастных случаев двое десантников погибли (один боец зацепился за стабилизатор бомбардировщика, другой при приземлении получил сильное сотрясение мозга и позже умер в госпитале) и пятеро получили переломы ног. К исходу дня десантники взяли Болград под свой контроль, а на следующий день 1-й парашютно-десантный батальон бригады после небольшого боя занял город Кагул и порт Рени.
Утром 30 июня части 201-й воздушно-десантной бригады были подняты в воздух на 44 самолетах ТБ-3, принадлежащих 7-му тяжелобомбардировочному авиационному полку. До указанного района выброски неподалеку от Измаила долетели 43 самолета, и первые 12 машин приземлились на площадку десантирования. Однако три самолета при посадке на неподготовленную площадку получили повреждения и загромоздили собой полосу приземления. 240 человек было высажено посадочным способом, остальные 509 человек десанта были выброшены на парашютах. Два самолета вернулись гружеными — на одном находилась радиоаппаратура, которую нужно было доставить на площадку приземления только посадочным способом, на другой машине летел бригадный оркестр, который отказался прыгать. За несколько часов Измаил был взят под контроль советских десантников, кроме того, 201-я бригада выставила заслоны на дороге, идущей из Измаила в направлении Некрасовка и Новая. Все это время 214-я вдбр оставалась в качестве резерва.
Десантирование 29 и 30 июня 1940 года 201-й и 204-й вдбр, проведенное в условиях, близких к боевым, показало правильность теоретических положений и организационных расчетов довоенного периода по применению крупных воздушных десантов. Десантники полностью выполнили поставленные им задачи.
Командующий ВВС Киевского военного округа генерал-майор Николаенко написал в отчете об операциях в Бессарабии: «Необходимо десантные части вооружить десантным самолетом типа «Дуглас», т. к. ТБ-3 из-за низких летно-технических качеств для этой цели непригоден».
В 1940 году начальник ВВС РККА докладывал Сталину: «Существующие на вооружении самолеты ТБ-3 не удовлетворяют всем требованиям десантно-транспортного самолета, и, кроме того, они имеются в ограниченных количествах».
К этому времени СССР закупил в США несколько транспортных самолетов «Дуглас», аналог которого назвали ПС-84 и начали серийно производить на отечественных авиационных заводах. Специально для ВДВ был разработан вариант самолета, который получил название ПС-84К, отличием которого была дополнительная дверь в левом борту — для обеспечения выброски десанта в два потока. В конце мая 1940 года этот самолет на Центральном аэродроме осмотрел нарком обороны К. Е. Ворошилов. Войсковые испытания самолета начались спустя две недели, и 17–18 июня с самолета ПС-84К на аэродроме Рельбицы под Ленинградом проводилось опытовое десантирование подразделения 201-й воздушно-десантной бригады. Десантирование проводилось в два потока — в обе двери, и на все ушло не более 14 секунд. В отчете было указано: «Самолет ПС-84К в десантном варианте значительно лучше самолета ТБ-3…»
В августе 1940 года в воздушно-десантных войсках прошли очередные крупные учения. Задача десанта (подразделения 201-й бригады) состояла в захвате аэродрома Мигалово (в районе нынешней Твери). Для выброски парашютистов привлекались экипажи 3-го и 7-го тяжелобомбардировочных авиационных полков. Сначала 26 самолетов ТБ-3 над аэродромом выбросили парашютно-десантный батальон, после чего им сбросили грузы с трех самолетов Р-5. Кроме того, один ТБ-3 на парашютах сбросил два мотоцикла и два грузовых мешка. После захвата аэродрома последовал посадочный десант — на самолетах ТБ-3 было доставлено девять танков Т-37А и две артиллерийские батареи 76-мм и 45-мм орудий. Так уж распорядилось время, но это были последние крупные воздушно-десантные учения с высадкой бронированной техники и орудий. После была война, на которой подобные операции по ряду причин не проводились.