鬥機的擊墜交換比高得驚人，在進攻蘇聯的開始幾天內，很多德國飛行員將他們的擊落記錄提高到100架以上，例如在世界第一王牌埃裏希·哈特曼的全部352架擊落記錄中，絕大多數都是在蘇聯前線獲得的
至於對地攻擊作戰方麵，德國空軍也取得了巨大的成功，其程度甚至超出了德國空軍戰術專家在戰前的預料。斯圖卡盤旋在德軍裝甲部隊的前方，為他們掃清前進的道路，就連那些並不擅長低空作戰的德國空軍He111和Ju88轟炸機也開始盡可能地飛到低空來，使用機槍掃射蘇軍地麵部隊。在迅速展開的德軍攻勢下，成千上萬的蘇軍被包圍、分割。
德國空軍的對地攻擊戰術，根據他們在波蘭和法國的實戰中所獲得的經驗進行了改進。在蘇聯，更多的超高頻無線電小組作為德國空軍通訊兵部隊的一部分隨同陸軍一起行動，在必要時與攻擊機進行聯係，為他們指引需要轟炸的目標。值得一提的是，一些斯圖卡俯衝轟炸機的飛行員也加入了德國空軍的無線電小組，由於具有親身的駕機經驗，這些飛行員在地麵可以更好地與他們在空中的同事交流，在無線電小組中工作的飛行員與駕駛斯圖卡在天上飛的飛行員會定期輪換。雖然沒有直接的文獻報道，但是在一些資料的字裏行間透露出，德國空軍的這些無線電小組在戰鬥中通常活躍在最前線，他們的作戰位置甚至比德軍裝甲部隊指揮官的先導聯絡員更要靠近蘇聯人的戰線。漸漸地，德軍發現在快速推進中，地麵部隊指揮官與空中的俯衝轟炸機之間的緊密聯絡通訊是他們取得勝利的關鍵。隨著戰爭的進行，漸漸地，在無線電小組中工作的斯圖卡飛行員回到了他們的崗位，重新駕駛飛機升空作戰。而他們的工作由德國空軍通訊兵部隊的超高頻無線電通訊員來接替，雖然這些人沒有駕駛斯圖卡作戰的經驗，但是他們在信息處理和設備操作方麵具有專業上的優勢。需要指出的是，在整個蘇德戰爭中，德國空軍的前線無線電小組的數目一直不足，處於“供不應求”的狀況，但是他們一直活躍在東方的各條戰線上，每一次重大戰役中都有他們的身影。
進入8月份以後，東線戰場的局勢讓德軍的指揮官們煩惱不已：新的蘇軍部隊源源不斷地投入戰場，無論德軍取得多麼大的勝利，蘇軍總能馬上得到補充，蘇聯的人力和物力似乎是無窮無盡的。在進攻蘇聯之前，德軍情報機構推測蘇軍的總兵力有大概200個師左右，可是到了8月份，他們的這個估計數字上升到360個師，而且這個數字還在繼續不斷地上升。
德國空軍也同樣遇到了麻煩。蘇聯的“焦土政策”讓他們感到頭疼，德國空軍的指揮官們發現，他們很少能從一片廢墟中找到一個合適的，可以迅速投入使用的前進基地。斯圖卡的飛行員們曾經成功地轟炸了波蘭人和法國人的部隊和陣地，在西線他們的“活兒”幹得很順手，沒有遇到多大麻煩，可是在東線，他們發現蘇軍的裝甲部隊是“一塊很難啃的硬骨頭”。蘇聯坦克的裝甲普遍很厚，斯圖卡缺乏足夠的火力擊穿它們，例如在入侵蘇聯的第4天，36架斯圖卡俯衝轟炸了一隊蘇聯坦克，但是全部攻擊完成之後，隻有一輛蘇聯坦克被摧毀……在法國戰役中大顯身手的破片炸彈在蘇聯戰場上卻完全不起作用，顯然，德國空軍迫切需要新式武器。
同時，戰場上的天氣狀況對戰鬥的影響越來越大。作為一種俯衝轟炸機，斯圖卡在作戰時要求戰場上空的雲層高度最低也要有2800英尺，然而蘇聯的雲層高度卻低於這個數字，這就迫使斯圖卡不得不在低空進行俯衝，這樣做既危險又不容易完成正常的戰術動作。為此，德國空軍開始使用新式Fw190戰鬥機作為斯圖卡的補充，然而Fw190雖然可以在較低的高度進行俯衝轟炸，但它的轟炸精度卻遠遜於斯圖卡。雖然如此，比起Ju87斯圖卡來，Fw190在戰場上仍然具有明顯的優勢，它的速度更快，而且有足夠的空戰自衛能力，這一點很重要，因為蘇聯空軍已經開始從最初的沉重打擊中恢複過來，開始露出他們尖利的牙齒。在德軍到來之前，蘇聯人及時拆除了他們絕大部分的航空工業設施，並將這些工廠一磚一瓦地轉移到了後方，由於德國空軍沒有遠程轟炸機，因此他們對蘇聯人的轉移行動無能為力。就這樣，雖然德軍的進展神速，占領了蘇聯的大片領土，但是蘇聯的航空工業仍然能夠源源不斷地生產出大批戰鬥機來。另一方麵，德國空軍的損失卻無法得到迅速彌補，在德國空軍裏沒有戰鬥機飛行員的輪換製度，飛行員要一直不斷地在一線部隊服役，直至戰死或者戰爭結束為止。在蘇聯空軍的不斷反擊中，德國空軍平均每天損失16架飛機，一度淩厲無比的德軍攻勢也漸漸地遲緩了下來。